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氣敏傳感器有哪些類型_氣敏傳感器分類

2019年07月08日 11:36 xx 作者: 用戶評論(0

  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,環境污染情況的監測,煤氣泄漏、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,后者主要有高頻成分傳感器和光學成分傳感器。由于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后,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)等金屬氧化物制成敏感元件,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系。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,在一定范圍內,呈線性關系。

氣敏傳感器有哪些類型_氣敏傳感器分類

  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。

  氣敏傳感器主要用于工業上天然氣、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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( 發表人:姚遠香 )

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