氣敏傳感器有哪些類型_氣敏傳感器分類

2020-11-29 電子發燒友

氣敏傳感器有哪些類型_氣敏傳感器分類

發表於 2019-07-08 11:36:52

　　氣敏傳感器分類

　　氣敏傳感器是將氣體成分和濃度轉換為電信號的傳感器。在現代社會的生產和生活中，會接觸到各種各樣的氣體，需要進行檢測和控制。如化工生產中氣體成分的檢測與控制，煤礦瓦斯濃度的檢測與報警，環境汙染情況的監測，煤氣洩漏、火災報警、燃燒情況的檢測與控制等。

　　氣敏傳感器的種類較多，主要包括敏感氣體種類的氣敏傳感器、敏感氣體量的真空度氣敏傳感器，以及檢測氣體成分的氣體成分傳感器。前者主要有半導體氣敏傳感器和固體電解質氣敏傳感器，後者主要有高頻成分傳感器和光學成分傳感器。由於半導體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應快、使用壽命長和成本低等優點，所以應用很廣。

　　半導體氣敏傳感器的工作原理

　　半導體氣敏傳感器是利用半導體氣敏元件同氣體接觸後，造成半導體性質的變化來檢測特定氣體的成分或者測量其濃度。

　　半導體氣敏傳感器大體上可以分為電阻式和非電阻式兩類。電阻式半導體氣敏傳感器是利用氣敏半導體材料，如氧化錫（SnQ2）、氧化錳（MnO2）等金屬氧化物製成敏感元件，當它們吸收了可然氣體的煙霧，如氫、一氧化碳、烷、醚、醉、苯以及天然氣等時，會發生還原反應，放出熱量，使元件溫度相應增高，電阻發生變化。利用半導體材料的這種特性，將氣體的成分和濃度變換成電信號，進行監測和報警。

　　圖4.42所示為典型氣敏元件的阻值一濃度關係。可以看出，元件對不同氣體的敏感程度不同，如對乙醚、乙醉、氫氣等具有較高的靈敏度，而對甲烷的靈敏度較低。一般地，隨著氣體的濃度增加，元件阻值明顯增大，在一定範圍內，呈線性關係。

　　氣敏傳感器的材料

　　氣敏電阻的材料是金屬氧化物半導體（分P型如氧化錫和N型如氧化鈷），合成材料有時還滲入了催化劑， 如鈀（Pd）、鉑（Pt）、銀（Ag）等。

　　氣敏傳感器主要用於工業上天然氣、煤氣、石油化工等部門的易燃、易爆、有毒、有害氣體的監測、預報和自動控制， 氣敏元件是以化學物質的成分為檢測參數的化學敏感元件。

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