氣敏傳感器的工作原理和應(yīng)用簡(jiǎn)介.ppt_第1頁(yè)
氣敏傳感器的工作原理和應(yīng)用簡(jiǎn)介.ppt_第2頁(yè)
氣敏傳感器的工作原理和應(yīng)用簡(jiǎn)介.ppt_第3頁(yè)
氣敏傳感器的工作原理和應(yīng)用簡(jiǎn)介.ppt_第4頁(yè)
氣敏傳感器的工作原理和應(yīng)用簡(jiǎn)介.ppt_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩8頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

VIP免費(fèi)下載

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

,氣敏傳感器,組員:章凱凱 孫赟 陳玉寶,氣 敏 傳 感 器,用半導(dǎo)體氣敏元件組成的氣敏傳感器主要用于工業(yè)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(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和自動(dòng)控制, 氣敏元件是以化學(xué)物質(zhì)的成分為檢測(cè)參數(shù)的化學(xué)敏感元件。,氣敏電阻的工作原理,氣敏電阻的材料是金屬氧化物, 在合成材料時(shí), 通過(guò)化學(xué)計(jì)量比的偏離和雜質(zhì)缺陷制成, 金屬氧化物半導(dǎo)體分N型半導(dǎo)體, 如氧化錫、氧化鐵、氧化鋅、氧化鎢等,P型半導(dǎo)體, 如氧化鈷、 氧化鉛、氧化銅、氧化鎳等。為了提高某種氣敏元件對(duì)某些氣體成分的選擇性和靈敏度, 合成材料有時(shí)還滲入了催化劑, 如鉑(Pt)、銀(Ag)等。,通常器件工作在空氣中, 空氣中的氧和NO2 這樣的電子兼容性大的氣體, 接受來(lái)自半導(dǎo)體材料的電子而吸附負(fù)電荷, 結(jié)果使N型半導(dǎo)體材料的表面空間電荷層區(qū)域的傳導(dǎo)電子減少, 使表面電導(dǎo)減小, 從而使器件處于高阻狀態(tài)。一旦元件與被測(cè)還原性氣體接觸, 就會(huì)與吸附的氧起反應(yīng), 將被氧束縛的電子釋放出來(lái), 敏感膜表面電導(dǎo)增加, 使元件電阻減小。,氣敏電阻的工作原理,例如, 用氧化錫制成的氣敏元件, 在常溫下吸附某種氣體后, 其電導(dǎo)率變化不大, 若保持這種氣體濃度不變, 該器件的電導(dǎo)率隨器件本身溫度的升高而增加, 尤其在100300范圍內(nèi)電導(dǎo)率變化很大。顯然, 半導(dǎo)體電導(dǎo)率的增加是由于多數(shù)載流子濃度增加的結(jié)果。,圖示,氣敏元件的基本測(cè)量電路, 如圖9 - 1(a)所示, 圖中EH為加熱電源, EC為測(cè)量電源, 電阻中氣敏電阻值的變化引起電路中電流的變化, 輸出電壓(信號(hào)電壓)由電阻Ro上取出。 特別在低濃度下靈敏度高, 而高濃度下趨于穩(wěn)定值。 因此, 常用來(lái)檢查可燃性氣體泄漏并報(bào)警等。,圖示,由上述分析可以看出, 氣敏元件工作時(shí)需要本身的溫度比環(huán)境溫度高很多。因此, 氣敏元件結(jié)構(gòu)上, 有電阻絲加熱, 結(jié)構(gòu)如圖9 - 2所示, 1和2是加熱電極, 3和4是氣敏電阻的一對(duì)電極。,氣敏傳感器的應(yīng)用,氣敏電阻元件種類很多, 按制造工藝上分燒結(jié)型、薄膜型、厚膜型。,燒結(jié)型,燒結(jié)型氣敏元件將元件的電極和加熱器均埋在金屬氧化物氣敏材料中, 經(jīng)加熱成型后低溫?zé)Y(jié)而成。 目前最常用的是氧化錫(SnO2)燒結(jié)型氣敏元件, 它的加熱溫度較低, 一般在200300, SnO2氣敏半導(dǎo)體對(duì)許多可燃性氣體, 如氫、 一氧化碳、 甲烷、丙烷、乙醇等都有較高的靈敏度。,氧化鋅(ZnO)薄膜型氣敏元件以石英玻璃或陶瓷作為絕緣基片, 通過(guò)真空鍍膜在基片上蒸鍍鋅金屬, 用鉑或鈀膜作引出電極, 最后將基片上的鋅氧化。氧化鋅敏感材料是N型半導(dǎo)體, 當(dāng)添加鉑作催化劑時(shí), 對(duì)丁烷、丙烷、乙烷等烷烴氣體有較高的靈敏度, 而對(duì)H2、CO2等氣體靈敏度很低。若用鈀作催化劑時(shí), 對(duì)H2 、CO有較高的靈敏度, 而對(duì)烷烴類氣體靈敏度低。因此,這種元件有良好的選擇性, 工作溫度在400500的較高溫度。,薄膜型,厚膜型,厚膜型氣敏元件將氣敏材料(如SnO2、ZnO)與一定比例的硅凝膠混制成能印刷的厚膜膠。把厚膜膠用絲網(wǎng)印刷到事先安裝有鉑電極的氧化鋁(Al2O3)基片上,在400800的溫度下燒結(jié)12小時(shí)便制成厚膜型氣敏元件。用厚膜工藝制成的器件一致性較好, 機(jī)械強(qiáng)度高, 適于批量生產(chǎn)。,小結(jié),以上三種氣敏器件都附有加熱器, 在

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論