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什么是气敏电阻_气敏电阻作业原理_气敏电阻的特性是什么

本站为您提供的什么是气敏电阻_气敏电阻工作原理_气敏电阻的特性是什么,气敏电阻是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器,它是利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成的,主要成分是金属氧化物。

  什么是气敏电阻

  气敏电阻是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器,它是运用某些半导体吸收某种气体后发作氧化复原反响制成的,首要成分是金属氧化物。

  它的首要品种有:金属氧化物气敏电阻, 复合氧化物气敏电阻,陶瓷气敏电阻等。

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  在现代社会的出产和日子中,人们往往会触摸到各式各样的气体,需求对它们进行检测和操控,比方化工出产中气体成分的检测与操控;煤矿瓦斯浓度的检测与报警;环境污染状况的监测;煤气走漏:火灾报警;焚烧状况的检测与操控等等。气敏电阻传感器便是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器。

  气敏电阻的资料

  气敏电阻是金属氧化物,制造上经过化学计量比的违背的杂质缺点制成的金属氧化物半导体分为N 型半导体(如SnO2,Fe203 等)和P 型半导体(如CO O,PbO )等。为了进步某种气敏电阻对某些气体成分的选择性和灵敏度台成这些资料时,还掺入催化剂如钯Pd,铂Pt 等。

  气敏电阻的分类

  气敏电阻根 据加热的方法可 分为直 热式和旁热式两 种。直热式加热丝和丈量电极一起烧结在金属氧化物半导体管芯内; 直热式它耗费功率大,安稳性较差,故运用逐步削减。

  旁热式以陶瓷管为基底,管内穿加热丝,管外侧有两个丈量极,丈量极之间为金属氧化物气敏资料,经高温烧结而成。旁热式功能安稳,耗费功率小,其结构上往往加有封压双层的不锈钢丝网防爆,因而安全可靠,其运用面较以SnO2气敏元件为例,它是由0.1--10um的晶体调集而成,这种晶体是作为N型半导体而作业的。

  在正常状况下,是处于氧离子缺位的状况。当遇到离解能较小且易于失掉电子的可燃性气体分子时,电子从气体分子向半导体搬迁,半导体的载流子浓度添加,因而电导率添加。而关于P型半导体来说,它的晶格是阳离子缺位状况,当遇到可燃性气体时其电导率则减小。

  SnO2在室温下虽能吸附气体,但其电导率改变不大。但当温度添加后,电导率就发作较大的改变,因而气敏元件在运用时需求加温。此外,在气敏元件的资料中加入微量的铅、铂、金、银等元素以及一些金属盐类催化剂能够获得低温时的灵敏度,也可增强对气体品种的选择性。

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  气敏电阻作业原理_气敏电阻的特性是什么

  常用的首要有触摸焚烧式气体传感器、电化学气敏传感器和半导体气敏传感器等。触摸焚烧式气体传感器的检测元件一般为铂金属丝(也可外表涂铂、钯等稀有金属催化层),运用时对铂丝通以电流,坚持300℃~400℃的高温,此刻若与可燃性气体触摸,可燃性气体就会在稀有金属催化层上焚烧,因而,铂丝的温度会上升,铂丝的电阻值也上升;经过丈量铂丝的电阻值改变的巨细,就知道可燃性气体的浓度。

  电化学气敏传感器一般运用液体(或固体、有机凝胶等)电解质,其输出方法可所以气体 直接氧化或复原发作的电流,也可所以离子作用于离子电极发作的电动势。半导体气敏传感器具有灵敏度高、呼应快、安稳性好、运用简略的特色,运用极端广泛;半导体气敏元件有N型和P型之分。

  N型在检测时阻值随气体浓度的增大而减小;P型阻值随气体浓度的增大而增大。象SnO2金属氧化物半导体气敏资料,归于 N型半导体,在200~300℃温度它吸附空气中的氧,构成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度削减,然后使其电阻值添加。

  当遇到有能供应电子的可燃气 体(如CO等)时,本来吸附的氧脱附,而由可燃气体以正离子状况吸附在金属氧化物半导体外表;氧脱附放出电子,可燃行气体以正离子状况吸附也要放出电子, 然后使氧化物半导体导带电子密度添加,电阻值下降。可燃性气体不存在了,金属氧化物半导体又会主动康复氧的负离子吸附,使电阻值升高到初始状况。这便是半 导体气敏元件检测可燃气体的基本原理。

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  现在国产的气敏元件有2种。一种是直热式,加热丝和丈量电极一起烧结在金属氧化物半导体管芯内;另一种是旁热式,这种气敏元件以陶瓷管为基底,管内穿加热丝,管外侧有两个丈量极,丈量极之间为金属氧化物气敏资料,经高温烧结而成。

  以SnO2气敏元件为例,它是由0.1--10um的晶体调集而成,这种晶体是作为N型半导体而作业的。在正常状况下,是处于氧离子缺位的状况。当遇到离解能较小且易于失掉电子的可燃性气体分子时,电子从气体分子向半导体搬迁,半导体的载流子浓度添加,因而电导率添加。而关于P型半导体来说,它的晶格是阳离子缺位状况,当遇到可燃性气体时其电导率则减小。

  气敏电阻的温度特性如图2.4.1所示,图中纵坐标为灵敏度,即因为电导率的改变所引起在负载上所得到的值号电压。由曲线能够看出,SnO2在室温下虽能吸附气体,但其电导率改变不大。但当温度添加后,电导率就发作较大的改变,因而气敏元件在运用时需求加温。

  此外,在气敏元件的资料中加入微量的铅、铂、金、银等元素以及一些金属盐类催化剂能够获得低温时的灵敏度,也可增强对气体品种的选择性。

  气敏电阻依据加热的方法可分为直热式和旁热式两种,直热式耗费功率大,安稳性较差,故运用逐步削减。旁热式功能安稳,耗费功率小,其结构上往往加有封压双层的不锈钢丝网防爆,因而安全可靠,其运用面较广。

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