傳感器第7章-氣敏、濕敏傳感器

第7章氣敏、濕敏傳感器單元18氣敏傳感器單元19濕敏傳感器【電路圖】【電路分析】單元18氣敏傳感器圖示為常用的氣體報(bào)警器電路,采用直熱式氣敏傳感器,當(dāng)室內(nèi)可燃性氣體濃度增加時(shí),氣敏器件接觸到可燃性氣體而電阻值降低,回路的電流增加,驅(qū)動(dòng)峰鳴器報(bào)警。對(duì)于丙烷、丁烷、甲烷等氣體,報(bào)警濃度一般選定在其爆炸下限的1/10,通過調(diào)整電阻來調(diào)節(jié)?！局R(shí)要點(diǎn)】1.利用半導(dǎo)體材料吸附氣體后引起其性質(zhì)發(fā)生變化的特性而制成的器件稱為氣敏傳感器。氣敏傳感器是—種氣—電轉(zhuǎn)換元件。2.氣敏傳感器主要用于天然氣、煤氣、石油化工等部門的易燃、易爆、有毒、有害氣體的檢測(cè)與預(yù)報(bào)、自動(dòng)控制,檢測(cè)污染氣體、煤氣報(bào)警和火災(zāi)報(bào)警等。氣敏傳感器大體分為電阻式和非電阻式,目前使用的大多為電阻式氣敏傳感器。電阻式氣敏傳感器是用氧化錫、氧化鋅等金屬氧化物材料制作,利用其阻值隨被測(cè)氣體濃度改變而變化的特性來檢測(cè)氣體濃度。3.氣敏傳感器性能要求:〔1〕對(duì)被測(cè)氣體的敏感可逆；〔2〕單位濃度的傳導(dǎo)變化量大；〔3〕對(duì)被測(cè)氣體以外的共存氣體或物質(zhì)不敏感?！?〕穩(wěn)定性、重復(fù)性好，響應(yīng)速度快?！?〕對(duì)周圍環(huán)境〔溫度、濕度等〕依賴性??；〔6〕使用、維護(hù)方便，性價(jià)比高。4.氣敏傳感器的結(jié)構(gòu):〔1〕電阻型半導(dǎo)體氣敏傳感器結(jié)構(gòu)〔2〕直熱式氣敏器件結(jié)構(gòu)〔4〕接觸燃燒式氣體傳感器結(jié)構(gòu)〔5〕氣敏二極管5.主要特性參數(shù)〔1〕器件電阻〔2〕靈敏度〔3〕響應(yīng)時(shí)間〔4〕恢復(fù)時(shí)間〔5〕加熱電阻和加熱功率回到第一頁〔6〕原電池式氣體傳感器【電路圖】【電路分析】單元19濕敏傳感器圖示為濕度檢測(cè)器電路。由555時(shí)基電路、濕度傳感器CH等組成多諧振蕩器,在振蕩器的輸出端接有電容器C2,它將多諧振蕩器輸出的方波信號(hào)變?yōu)槿遣?。?dāng)相對(duì)濕度變化時(shí),濕度傳感器CH的電容量將隨著改變,它將使多諧振蕩器輸出的頻率及三角波的幅度都發(fā)生相應(yīng)的變化,輸出的信號(hào)經(jīng)VD1,VD2整流和C4濾波后,可從電壓表上直接讀出與相對(duì)濕度相應(yīng)的指數(shù)。RP電位器用于儀器的調(diào)零?！局R(shí)要點(diǎn)】1.濕敏傳感器的定義:由濕敏元件和轉(zhuǎn)換電路等組成濕敏傳感器，可感受外界濕度〔常將空氣或其他氣體中的水分含量稱為濕度〕變化，并通過器件材料的物理或化學(xué)性質(zhì)變化將環(huán)境濕度信號(hào)變換為電信號(hào)的裝置。2.濕敏傳感器的分類〔1〕按材料:陶瓷式、有機(jī)高分子式、半導(dǎo)體式、電解質(zhì)式等；〔2〕按探測(cè)功能:相對(duì)濕度、絕對(duì)濕度、結(jié)露和多功能式等；〔3〕按輸出電學(xué)量類型:電阻式、電容式、頻率式等?！?〕按與水分子的親和力:水親和力型濕敏傳感器、非水親和力型濕敏傳感器。3.濕敏傳感器的結(jié)構(gòu)〔1〕半