氣體與人們的生產(chǎn)/生活息息相關(guān)，常見的氣體有氧氣、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、氟利昂、煤氣瓦斯、天然氣、液化石油氣等，其中有一些氣體是易燃易爆的，對這些危險(xiǎn)性高的氣體需要進(jìn)行檢測和控制。氣敏電阻式傳感器就是用于檢測氣體成分與濃度，并且把這些信號轉(zhuǎn)換成為電信號的傳感器。人們可以利用傳感器的信號獲得氣體在環(huán)境中存在的信息，從而達(dá)到監(jiān)控或報(bào)警的目的。
氣敏電阻式傳感器的工作原理
氣敏電阻式傳感器是昨用氣體在半導(dǎo)體表現(xiàn)發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致敏感元件電阻值變化的原理制成的。氣敏電阻式傳感器工作時(shí)半導(dǎo)體被加熱到穩(wěn)定狀態(tài)，氣體接觸到半導(dǎo)體就會(huì)被吸附，被吸附的氣體分子首先在半導(dǎo)體表面擴(kuò)散，失去了運(yùn)動(dòng)能量，一部分分子被蒸發(fā)掉，另一部分分子固定在吸附處，與半導(dǎo)體發(fā)生氧化還原反應(yīng)。根據(jù)氣體與半導(dǎo)體反應(yīng)的特性，將氣體分為兩大類，一類為氧化性氣體，一類為還原性氣體。
當(dāng)氣敏電阻式傳感器遇到氧化型氣體時(shí)，被測氣體與半志體接觸，被吸附分子從半導(dǎo)體中奪得電子而形成負(fù)離子吸附。半導(dǎo)體由于失去電子，電能力降低，因此電阻值會(huì)增大。常見的氧化型氣體為o2。
當(dāng)氣敏電阻式傳感器遇到還原型氣體時(shí)，被測氣體與半志體接觸，被吸附分子將向半志體中釋放出電子而形成正離子吸附。半導(dǎo)體由于得到電子，導(dǎo)電能力增強(qiáng)，因此電阻值會(huì)減小。常見的還原型氣體有H2、CO、酒精等，所以此應(yīng)用不能使用接近開關(guān)傳感器，只能使用氣敏電阻式傳感器。
為了提高氣體與半導(dǎo)體反應(yīng)的靈敏度，一般需加熱半導(dǎo)體以加快被測氣體的化學(xué)吸附氧化還原反應(yīng)，同時(shí)加熱還能使附著在傳感器表面的油霧、塵埃燒掉，起到清潔的作用。 |
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