气敏传感器实验
气敏传感器实验
气敏传感器实验
一、实验目的：了解气敏传感器原理及特性;
二、基本原理：气敏传感器是指能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出的装置或器件;它一般可分为：半导体式、接触燃烧式、红外吸收式、热导率变化式等等;本实验采用的是TP-3集成半导体气敏传感器,该传感器的敏感元件由纳米级SnO2氧化锡及适当掺杂混合剂烧结而成,具微珠式结构,是对酒精敏感的电阻型气敏元件；当受到酒精气体作用时,它的电阻值变化经相应电路转换成电压输出信号,输出信号的大小与酒精浓度对应;传感器对酒精浓度的响应特性曲线、实物及原理如下图所示;
aTP-3酒精浓度—输出曲线 b传感器实物、原理图
1酒精传感器响应特性曲线、实物及原理图
三、需用器件与单元：主机箱电压表、+5V直流稳压电源；气敏传感器、酒精棉球自备;
四、实验步骤：
1、按下图示意接线,注意传感器的引线号码;
气敏酒精传感器实验接线示意图
2、将电压表量程切换到20V档;检查接线无误后合上主机箱电源开关,传感器通电较长时间至少5分钟以上,因传感器长时间不通电的情况下,内阻会很小,上电后Vo输出很大,不能即时进入工作状态后才能工作;
3、等待传感器输出Vo较小小于1.5Ｖ时,用自备的酒精小棉球靠近传感器端面并吹2次气,使酒精挥发进入传感网内,观察电压表读数变化对照响应特性曲线得到酒精浓度;
实验完毕,关闭电源;。
气敏传感器实验装置改革探讨与实践
输入 端电 压和 5个LED亮 灭之 间的 关系 。改 进后 的气 敏传 感器 实验 装
置突出了“应用型实验”、实操性强、相关知识联系紧密、实验效栗形
式丰富等特点，体现了高职高专职业教育的特点，更能贴近实际。 改革后 的实验装置虽 然还存在一些 不完善的地 方，但是相对 原有
实验装置却有着很大的收获，丰富了学生相关的专业知识，增强了学生
1现有 传感 器实 验装 置分 析 在离职高专院校中，学生的知识基础和本科院校的学生不尽相同， 因此，传感器课程本身不应仅仅停留在让学生了解传感器结构和工作原 理的层面，更重要的是让他们有更多的实际动手操作机会，在实操过程 中来学习并掌握解决实际问题的方法，为传感器应用技术的持续学习和 创新 做好铺垫 。 就本院 目前传感器实 验室的情况 而言，大部分 的实验设备都 是着 重进行验证性的实验，且限于学时的限制，学生既不能了解实验设备的 设计与实现，也不能深入了解传感器技术的实际应用。总而言之，传感 器实验教学中普遍存在的主要问题是：1) 验证性实验多于应用性实验： 2)学生 处于消极被 动的实验过 程，只求看 到结果，主 观能动性得 不到 发挥。而这些问题出现的主要原因是高等院校的实验装置平台多为实验 箱，学生只需进行简单连线即可完成实验。 以本院现 有的气敏传感器 实验装置为例， 实验内容主要为 用自备 的酒精小棉球靠近传感器吹气并观察电压表度数变化。实验设备为主机 箱、气敏传感器、自备酒精棉球。实验过程只需要连接三根线，分别为 两根电源线连接到主机箱电源的正、负极，另一根线则为电压输出连接 到主机箱的电压 表上，实验接线图如图1所示。由此可见 ，实验步骤及 内容都极为简单，学生只需很短的时间即可完成相关实验，而且学生根 本看不 到实际的电 路构成，更 谈不上如何 去设计气敏 传感器的应 用电 路， 实验 效果 不甚 理想 。
气敏和湿敏传感器
实验五气敏传感器实验实验目的：了解气敏传感器的原理与应用。
所需单元：直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V表、MQ3气敏传感器、主、副电源。
旋钮初始位置：直流稳压电源±4V档、F/V表置2V档、差动放大器增益置最小、电桥单元中的W1逆时针旋到底、主、副电源关闭。
实验步骤：1.仔细阅读后面附上的“使用说明”，差动放大器的输入端(+)、(-) 与地短接，开启主、副电源，将差动放大器输出调零。
2．关闭主、副电源，按图4接线。
图 43．开启主、副电源，预热约5分钟，用浸有酒精的棉球靠近传感器，并轻轻吹气使酒精挥发并进入传感器金属网内，同时观察电压表的数值变化，此时电压读数。
它反映了传感器AB两端间的电阻随着发生了变化。
说明MQ3检测到了酒精气体的存在与否，如果电压表变化不够明显，可适当调大“差动放大器”增益。
思考题：如果需做成一个酒精气体报警器，你认为还需采取哪些手段？提示：1.需进行浓度标定；2.在电路上还需增加……。
附：MQ系列气敏元件使用说明一、特点1．具有很高的灵敏度和良好的选择性。
2．具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。
二、结构、外形、元件符合1．MQ系列气敏元件的结构和外形如图4A所示，由微型AL203陶瓷管、SN02敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢网的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。
2．好的气敏元件有6只针状管脚，其中4个脚用于信号取出，2个脚用于提供加热电流。
图4A三、性能1．标准回路：如图4B所示，MQ气敏元件的标准测试问路由两部分组成。
其一为加热回路。
其二为信号输出回路，它可以准确反映传感器表面电阻的变化。
图4B2．传感器的表面电阻Rs的变化，是通过与其串联的负载电阻RL上的有效电压信号Vrl输出而获得的。
二者之间的关系表述为RS/RL=(VC-VRL)/VRL3。
3．标准工作条件：4．环境条件5．灵敏度特性气敏传感器实验实物连接图接线方法：1. 直流稳压电源旋钮调到±4V；2. V+插孔与f①和A③串联；3. f②与电桥平衡中②及差动放大器正输入孔②串联,并与黑色接地孔接通；4. B④与电桥平衡中④及差动放大器负输入空④相连接；5. 差动放大器输出端⑤与F/V表的Vi孔连接。
《基于氮化镓材料的气体传感器制备及其气敏性能研究》范文
《基于氮化镓材料的气体传感器制备及其气敏性能研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，环境监测与污染控制日益受到人们的关注。
气体传感器作为环境监测的核心设备，其性能的优劣直接关系到环境保护的成效。
近年来，氮化镓（GaN）材料因其独特的物理和化学性质，在气体传感器领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在探讨基于氮化镓材料的气体传感器的制备工艺及其气敏性能的研究。
二、氮化镓材料概述氮化镓（GaN）是一种宽禁带半导体材料，具有优良的化学稳定性、高电子迁移率和较强的抗辐射能力。
由于其独特的电学和光学性质，GaN在光电器件、高频功率器件以及气体传感器等领域具有广泛的应用。
在气体传感器领域，GaN材料对多种气体具有敏感响应，是制备高性能气体传感器的理想材料。
三、基于氮化镓材料的气体传感器制备制备基于氮化镓材料的气体传感器，主要包括以下几个步骤：1. 材料选择与准备：选择高质量的GaN材料，并进行表面处理，以提高其与基底的附着力。
2. 传感器结构设计：根据气体传感器的应用需求，设计合理的传感器结构，包括电极、敏感层等。
3. 薄膜制备：采用物理气相沉积、化学气相沉积等方法，在基底上制备GaN薄膜。
4. 器件制备：在GaN薄膜上制备电极、敏感层等结构，完成气体传感器的制备。
四、气敏性能研究气敏性能是评价气体传感器性能的重要指标。
本文通过实验研究了基于氮化镓材料的气体传感器的气敏性能，包括响应速度、灵敏度、选择性以及稳定性等方面。
1. 响应速度：通过向传感器中通入不同浓度的目标气体，观察传感器的响应速度。
实验结果表明，基于GaN材料的气体传感器具有较快的响应速度。
2. 灵敏度：通过测量传感器在不同浓度目标气体下的电阻变化，评价传感器的灵敏度。
实验结果表明，GaN材料对多种气体具有较高的灵敏度。
3. 选择性：为了评估传感器对不同气体的识别能力，我们进行了交叉敏感性实验。
实验结果表明，基于GaN材料的气体传感器对特定气体具有较好的选择性。
传感器实验实验报告
传感器实验实验报告传感器实验实验报告引言：传感器是一种能够将各种物理量、化学量或生物量转换为可测量电信号的装置。
它在各个领域中都有着广泛的应用，如环境监测、医疗诊断、智能家居等。
本次实验旨在通过对不同类型传感器的测试和比较，深入了解传感器的原理和性能。
实验一：温度传感器温度传感器是一种常见的传感器类型，用于测量环境中的温度。
我们选择了一款热敏电阻温度传感器进行测试。
实验中，我们将传感器连接到一个电路板上，并使用示波器测量输出电压随温度的变化。
通过改变环境温度，我们观察到传感器输出电压与温度之间的线性关系。
这表明该传感器具有良好的灵敏度和稳定性。
实验二：光照传感器光照传感器是一种能够测量环境中光照强度的传感器。
我们选择了一款光敏电阻光照传感器进行测试。
实验中，我们将传感器暴露在不同光照条件下，并使用万用表测量输出电阻的变化。
结果显示，传感器输出电阻随光照强度的增加而减小。
这说明该传感器能够准确地感知光照强度，并将其转化为电信号输出。
实验三：湿度传感器湿度传感器是一种用于测量环境湿度的传感器。
我们选择了一款电容式湿度传感器进行测试。
实验中，我们将传感器放置在一个密封的容器中，并通过改变容器内的湿度来模拟不同湿度条件。
通过连接传感器到一个数据采集系统，我们能够实时监测到传感器的输出信号。
结果显示，传感器的输出电容随湿度的增加而增加。
这说明该传感器对湿度变化非常敏感，并能够准确地测量环境湿度。
实验四：气体传感器气体传感器是一种能够检测环境中气体浓度的传感器。
我们选择了一款气敏电阻气体传感器进行测试。
实验中，我们将传感器暴露在不同浓度的气体环境中，并使用示波器测量输出电阻的变化。
结果显示，传感器的输出电阻随气体浓度的增加而减小。
这表明该传感器能够准确地感知气体浓度，并将其转化为电信号输出。
结论：通过本次实验，我们深入了解了不同类型传感器的原理和性能。
温度传感器、光照传感器、湿度传感器和气体传感器在各自的应用领域中都具有重要的作用。
实验四十五酒精传感器测量实验
实验四十五酒精传感器测量实验
一、实验目的
了解酒精传感器的原理与应用。
二、实验内容
通过对酒精敏感的气敏传感器的实验来验证气敏传感器的特性。
三、实验仪器
传感器检测技术综合实验台、气敏传感器实验模块、酒精少许、导线。
四、实验原理
气敏传感器的核心器件是半导体气敏元件，不同的气敏元件对不同的气体敏感度不同，当传感器暴露于使其敏感的气体之中时，电导率会发生变化，当加上激励电压且负载条件确定时，负载电压就会发生相应的变化，由此可测得被测气体浓度的变化。
A
图45-1 酒精传感器内部结构图Array图45-2 酒精传感器单元测量电路原理图
五、实验注意事项
1、实验操作中不要带电插拔导线，应该在熟悉原理后，按照电路图连接，检查无误后，
方可打开电源进行实验。
2、严禁将任何电源对地短路。
六、实验步骤
1、用导线将+5V电源引入到气敏传感器实验模块电源单元。
2、用导线将电源单元的VCC和酒精传感器单元的VCC插孔相连。
3、打开主台体电源开关和气敏传感器实验模块电源开关。
4、用棉球蘸上少量酒精，放在酒精传感器的上方，用电压表观察J4输出的电压变化，并观察其变化趋势。
5、实验完毕后，关闭所有电源，拆除导线并放置好。
七、思考题
如果增大酒精棉花的湿度，电压表的读数会增大还是减少？为什么？。
气敏传感器实训报告心得
一、引言气敏传感器作为一种重要的检测元件，在环境保护、工业生产、医疗健康等领域发挥着重要作用。
为了深入了解气敏传感器的原理、应用及其在实际工作中的应用，我们参加了为期两周的气敏传感器实训。
通过本次实训，我对气敏传感器有了更深刻的认识，现将实训心得体会如下。
二、实训内容1. 气敏传感器原理及分类实训中，我们首先学习了气敏传感器的原理和分类。
气敏传感器是一种能够将气体浓度转化为电信号的传感器，主要分为半导体型、金属氧化物型和催化燃烧型三种。
半导体型气敏传感器具有体积小、响应速度快、成本低等优点，广泛应用于工业、环保等领域。
2. 气敏传感器制作工艺实训过程中，我们亲手制作了一个简单的气敏传感器。
首先，我们了解了气敏传感器的制作工艺，包括传感器元件的选取、电路设计、封装等环节。
然后，我们按照指导老师的指导，完成了传感器的制作。
3. 气敏传感器性能测试在完成传感器制作后，我们对其性能进行了测试。
测试内容包括灵敏度、响应时间、恢复时间等。
通过对比实验数据，我们分析了传感器性能的影响因素，并提出了优化方案。
4. 气敏传感器应用案例分析实训过程中，我们还学习了气敏传感器在环保、工业、医疗等领域的应用案例。
通过这些案例，我们了解到气敏传感器在实际工作中的应用价值，以及如何针对不同应用场景选择合适的传感器。
三、实训心得体会1. 提高动手能力本次实训让我深刻体会到动手能力的重要性。
在制作气敏传感器过程中，我学会了如何使用各种工具和仪器，掌握了传感器的制作工艺。
这些技能将在今后的学习和工作中发挥重要作用。
2. 培养团队合作精神实训过程中，我们小组共同完成了传感器的制作和测试。
在这个过程中，我们相互协作，共同解决问题。
通过这次实训，我深刻体会到团队合作精神的重要性，以及如何在团队中发挥自己的优势。
3. 深化专业知识通过实训，我对气敏传感器的原理、分类、制作工艺、性能测试等方面的知识有了更加深入的了解。
这些知识将为我今后的学习和工作奠定坚实的基础。
实验三-基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪
实验三——基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪一．设计要求（1）测试浓度：安全浓度≤0.25mg/L，0.4mg/L＜酒驾浓度＞0.25mg/L，醉驾浓度≥0.4mg/L（2）显示方式：LCD显示（3）供电电压：3VDC（4）控制方式：单片机控制二．电路设计方框图：三．电路设计图四．程序流程图五．电路设计原理1.各单元电路原理（1）模数转换电路模数转换电路的作用是将传感器电路输出的模拟量信号转换为适合单片机处理的数字信号，并输入给单片机。
本课题采用的是ADC0809 A／D转换芯片。
ADC0809是8路8位逐次比较式A/D转换器，它能分时地对8路模拟量信号进行A／D转换，结果为8位2进制数据。
其由+5V电源供电，片内有带锁存功能的8路选1的模拟开关，由A，B，C的编码来决定选择通道。
0809完成一次转换需要1001xS左右。
输出具有TTI三态锁存缓冲器，可以直接连到MCS一5l单片机数据总线上。
ADC0809可对0-5V的模拟信号进行转换。
（2）键盘电路8279对键盘部分提供一种扫描工作方式，能对64个按键键盘阵列不断扫描，自动消抖，自动识别出闭合的键并得到键号，能对双键或N键同时按下进行处理。
显示部分为显示器提供了按扫描方式工作的显示接口，可以显示多达16位的字符或数字。
传感器输出的信号经ADC0809和单片机采集、处理后输出的信号为BCD码形式，它经过8279及显示电路处理后送入LCD显示。
（3）显示电路LJDl28X64液晶显示模块是128X64点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字(16X16点阵)、128个字符(8X16点阵)及64X256点阵显示RAM(GDRAM)。
可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8一位并行及串行两种连接方式。
（4）声光报警电路报警电路分为蜂鸣器报警电路和LED发光报警电路组成。
当输入端P1．0为低电平时，有电流通过蜂鸣器，蜂鸣器发出声音报警。
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气敏传感器实验
一、实验目的：了解气敏传感器原理及特性。
二、基本原理：气敏传感器是指能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出的装置或器件。
它一般可分为：半导体式、接触燃烧式、红外吸收式、热导率变化式等等。
本实验采用的是TP-3集成半导体气敏传感器，该传感器的敏感元件由纳米级SnO2（氧化锡）及适当掺杂混合剂烧结而成，具微珠式结构，是对酒精敏感的电阻型气敏元件；当受到酒精气体作用时，它的电阻值变化经相应电路转换成电压输出信号，输出信号的大小与酒精浓度对应。
传感器对酒精浓度的响应特性曲线、实物及原理如下图所示。
(a)TP-3酒精浓度—输出曲线 (b)传感器实物、原理图
1酒精传感器响应特性曲线、实物及原理图
三、需用器件与单元：主机箱电压表、+5V直流稳压电源；气敏传感器、酒精棉球(自备)。
四、实验步骤：
1、按下图示意接线，注意传感器的引线号码。
气敏(酒精)传感器实验接线示意图
2、将电压表量程切换到20V档。
检查接线无误后合上主机箱电源开关，传感器通电较长时间(至少5分钟以上，因传感器长时间不通电的情况下，内阻会很小，上电后Vo输出很大，不能即时进入工作状态)后才能工作。
3、等待传感器输出Vo较小(小于Ｖ)时，用自备的酒精小棉球靠近传感器端面并吹2次气，使酒精挥发进入传感网内，观察电压表读数变化对照响应特性曲线得到酒精浓度。
实验完毕，关闭电源。