在現代社會的生產和生活中,人們往往會接觸到各種各樣的氣體,需要對它們進行檢測和控制,比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等。氣敏電阻傳感器就是一種將檢測到的氣體的成分和濃度轉換為電信號的傳感器。

1.氣敏電阻是什么

氣敏電阻是一種將檢測到的氣體的成分和濃度轉換為電信號的傳感器,它是利用某些半導體吸收某種氣體后發生氧化還原反應制成的,主要成分是金屬氧化物。它的主要品種有:金屬氧化物氣敏電阻, 復合氧化物氣敏電阻,陶瓷氣敏電阻等。

氣敏電阻是什么

2.氣敏電阻的工作原理

氣敏電阻是一種半導體敏感器件,它是利用氣體的吸附而使半導體本身的電導率發生變化這一機理來進行檢測的。人們發現某些氧化物半導體材料如SnO2、ZnO、Fe2O3、MgO、NiO、BaTiO3等都具有氣敏效應。

氣敏電阻的工作原理

3.氣敏電阻的特性

目前國產的氣敏元件有2種。一種是直熱式,加熱絲和測量電極一同燒結在金屬氧化物半導體管芯內;另一種是旁熱式,這種氣敏元件以陶瓷管為基底,管內穿加熱絲,管外側有兩個測量極,測量極之間為金屬氧化物氣敏材料,經高溫燒結而成。

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型半導體而工作的。在正常情況下,是處于氧離子缺位的狀態。當遇到離解能較小且易于失去電子的可燃性氣體分子時,電子從氣體分子向半導體遷移,半導體的載流子濃度增加,因此電導率增加。而對于p型半導體來說,它的晶格是陽離子缺位狀態,當遇到可燃性氣體時其電導率則減小。

氣敏電阻的特性