氣敏電阻的分類

氣敏電阻根據(jù)加熱的方式可分為直熱式和旁熱式兩種。

直熱式加熱絲和測(cè)量電極一同燒結(jié)在金屬氧化物半導(dǎo)體管芯內(nèi)； 直熱式它消耗功率大， 穩(wěn)定性較差， 故應(yīng)用逐漸減少。

旁熱式以陶瓷管為基底，管內(nèi)穿加熱絲，管外側(cè)有兩個(gè)測(cè)量極，測(cè)量極之間為金屬氧化物氣敏材料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。 旁熱式性能穩(wěn)定， 消耗功率小， 其結(jié)構(gòu)上往往加有封壓雙層的不銹鋼絲網(wǎng)防爆， 因此安全可靠， 其應(yīng)用面較廣。

以SnO2氣敏元件為例，它是由0.1--10um的晶體集合而成，這種晶體是作為N型半導(dǎo)體 而工作的。在正常情況下，是處于氧離子缺位的狀態(tài)。當(dāng)遇到離解能較小且易于失去電子的可燃性氣體分子時(shí)，電子從氣體分子向半導(dǎo)體遷移，半導(dǎo)體的載流子濃度 增加，因此電導(dǎo)率增加。而對(duì)于P型半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，它的晶格是陽(yáng)離子缺位狀態(tài)，當(dāng)遇到可燃性氣體時(shí)其電導(dǎo)率則減小。

SnO2在室溫下雖能吸附氣體，但其電導(dǎo)率變化不大。但當(dāng)溫度增加后，電導(dǎo)率就發(fā)生較大的變化，因此氣敏元件在使用時(shí)需要加溫。 此外，在氣敏元件的材料中加入微量的鉛、鉑、金、銀等元素以及一些金屬鹽類催化劑可以獲得低溫時(shí)的靈敏度，也可增強(qiáng)對(duì)氣體種類的選擇性。

氣敏電阻電路（一）

下圖所示是氣敏電阻構(gòu)成的火災(zāi)報(bào)警器電路。整個(gè)電路由3部分組成：煙霧檢測(cè)電路、電子開(kāi)關(guān)電路和高響度報(bào)警器。

開(kāi)關(guān)集成電路A1

A1總共有5個(gè)引腳。1腳接電源正極，2腳和3腳是合并的，是內(nèi)電路中的“電子開(kāi)關(guān)”輸出引腳。4腳是接地引腳。5腳是內(nèi)電路“電子開(kāi)關(guān)”的控制引腳，閾值電壓為

1.6V，當(dāng)5腳電流小于30微安時(shí)，內(nèi)電路中的“電子開(kāi)關(guān)”斷開(kāi)，當(dāng)5腳電流大于30微安時(shí)，內(nèi)電路中的“電子開(kāi)關(guān)”接通。

煙霧檢測(cè)電路

當(dāng)電源S1接通后，電路處于自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警的工作狀態(tài)。

煙霧檢測(cè)電路由氣敏電阻R3和電阻R1、R2組成。氣敏電阻在未檢測(cè)到煙霧時(shí)，其A、B兩端之間的電阻很大，這樣加到VT1基級(jí)的直流電壓很低，VT1處于截止?fàn)顟B(tài)，電路處于待警狀態(tài)。

當(dāng)煙霧到一定濃度時(shí)，R3的A、B兩端電阻下降，這是直流電壓通過(guò)R1、R3的A和B端內(nèi)阻，R4、RP1加到VT1基級(jí)，VT1基級(jí)直流電壓升高，VT1飽和導(dǎo)通，VT1發(fā)射極輸出的直流電壓通過(guò)R5、R6分壓后加到A1的5腳，使A1的5腳為高電平時(shí)，A1內(nèi)電路的“電子開(kāi)關(guān)”接通，即A1的1、2腳之間接通，這樣直流工作電壓經(jīng)閉合的S1、A1的1、2腳，加到高響度報(bào)警器上，報(bào)警器發(fā)聲。

檢測(cè)靈敏度調(diào)整電路

電路中的RP1為檢測(cè)靈敏度調(diào)整電位器，當(dāng)RP1動(dòng)片向上調(diào)節(jié)時(shí)，靈敏度提高，只要有小的煙霧，即氣敏電阻R3的A、B兩端之間的電阻減小量較小時(shí)，VT1便能導(dǎo)通，使電路報(bào)警；反之，RP1動(dòng)片向下調(diào)節(jié)時(shí)，靈敏度下降。

氣敏電阻電路（二）

室內(nèi)空氣清新器的電路如圖所示。它分為兩部分：由Ql氣敏元件QM-N5、三極管VTl等元件構(gòu)成的空氣檢測(cè)控制電路和以IC3集成運(yùn)放TWH8751、升壓變壓器Tl等元件構(gòu)成的負(fù)氧離子發(fā)生電路。當(dāng)室內(nèi)的有害氣體達(dá)到一定濃度時(shí)，氣敏元件Ql④、⑥腳的電位升高，三極管VTl飽和導(dǎo)通，使IC3、R4、C3組成的振蕩器起振，在升壓變壓器Tl的次級(jí)便可得到約5kV的高壓。用針尖狀材料做成的放電端采用開(kāi)放式，這樣可提高負(fù)氧離子的濃度，減小臭氧濃度。室內(nèi)空氣正常時(shí)，氣敏元件Ql的④、⑥腳電位很低，三極管VTl截止，集成運(yùn)放IC3的②腳為高電位，振蕩器不工作，沒(méi)有負(fù)氧離子產(chǎn)生。電路中Rt為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，用來(lái)補(bǔ)償氣敏元件Ql由于溫度變化引起的誤差。電位器RP用來(lái)調(diào)節(jié)氣敏元件Ql檢測(cè)有害氣體的靈敏度。

氣敏電阻電路（三）：沼氣泄漏檢測(cè)報(bào)警器（CD4069）

沼氣泄漏檢測(cè)報(bào)警器電路如圖所示。CD4069為六反相器集成電路。QM-10N為氣敏檢測(cè)傳感器件，喟于檢測(cè)氣體有無(wú)泄漏。電阻R2、電容Cl及穩(wěn)壓管DW組成簡(jiǎn)單穩(wěn)壓電路，為氣敏傳感器提供穩(wěn)定的6V工作電壓。非門(mén)F5、F6與電阻R5及電容C3共同組成音頻振蕩器，控制開(kāi)關(guān)三極管的通斷，從而驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷片HTD發(fā)聲。