《氣敏電阻》PPT課件

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1、第二章：第三節(jié)氣敏電阻氣敏電阻品種繁多，主要有可測(cè)量還原性氣體和測(cè)量氧氣濃度的兩大類(lèi)。使用氣敏電阻傳感器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)氣敏電阻），可以把某種氣體的成分、濃度等參數(shù)轉(zhuǎn)換成電阻變化量，再轉(zhuǎn)換為電流、電壓信號(hào)。一、還原性氣體傳感器所謂還原性氣體就是在化學(xué)反應(yīng)中能給出電子，化學(xué)價(jià)升高的氣體。還原性氣體多數(shù)屬于可燃性氣體，例如石油蒸氣、酒精蒸氣、甲烷、乙烷、煤氣、天然氣、氫氣等。測(cè)量還原性氣體的氣敏電阻一般是用SnO2、ZnO或Fe2O3等金屬氧化物粉料添加少量鉑催化劑、激活劑及其它添加劑，按一定比例燒結(jié)而成的半導(dǎo)體器件。7/18/20211圖2-24MQN型氣敏電阻結(jié)構(gòu)及測(cè)量電路7/18/20212a

2、）氣敏燒結(jié)體b）氣敏電阻外形c）基本測(cè)量轉(zhuǎn)換電路1—引腳2—塑料底座3—燒結(jié)體4—不銹鋼網(wǎng)罩5—加熱電極6—工作電極7—加熱回路電源8—測(cè)量回路電源MQN型氣敏半導(dǎo)體器件是由塑料底座、電極引線、不銹鋼網(wǎng)罩、氣敏燒結(jié)體以及包裹在燒結(jié)體中的兩組鉑絲組成。一組鉑絲為工作電極，另一組（下圖中的左邊鉑絲）為加熱電極兼工作電極。氣敏電阻工作時(shí)必須加熱到200?300℃，其目的是加速被測(cè)氣體的化學(xué)吸附和電離的過(guò)程并燒去氣敏電阻表面的污物（起清潔作用）。7/18/20213氣敏電阻外形酒精傳感器其他可燃性氣體傳感器7/18/20214酒精測(cè)試儀呼氣管7/18/20215酒精傳感器的選擇性7/18/2021

3、6氣敏半導(dǎo)體的靈敏度特性曲線觀察右圖這些曲線，有何特點(diǎn)？可以得出哪些啟示？請(qǐng)說(shuō)明非線性特性對(duì)濃度超限報(bào)警是否有利，為什么？7/18/20217家庭用煤氣報(bào)警器7/18/20218家庭用液化氣報(bào)警器7/18/20219一氧化碳傳感器7/18/202110其他氣體傳感器NH3傳感器甲烷傳感器7/18/202111二、二氧化鈦氧濃度傳感器圖2-26TiO2氧濃度傳感器結(jié)構(gòu)及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路a）結(jié)構(gòu)b）測(cè)量轉(zhuǎn)換電路半導(dǎo)體材料二氧化鈦（TiO2）屬于N型半導(dǎo)體，對(duì)氧氣十分敏感。其電阻值的大小取決于周?chē)h(huán)境的氧氣濃度。當(dāng)周?chē)鯕鉂舛容^大時(shí)，氧原子進(jìn)入二氧化鈦晶格，改變了半導(dǎo)體的電阻率，使其電阻值增大。7/

4、18/202112二、二氧化鈦氧濃度傳感器半導(dǎo)體材料二氧化鈦（TiO2）屬于N型半導(dǎo)體，對(duì)氧氣十分敏感。其電阻值的大小取決于周?chē)h(huán)境的氧氣濃度。當(dāng)周?chē)鯕鉂舛容^大時(shí)，氧原子進(jìn)入二氧化鈦晶格，改變了半導(dǎo)體的電阻率，使其電阻值增大。圖2-26是用于汽車(chē)或燃燒爐排放氣體中的氧濃度傳感器結(jié)構(gòu)圖及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路。二氧化鈦氣敏電阻與補(bǔ)償熱敏電阻同處于陶瓷絕緣體的末端。當(dāng)氧氣含量減小時(shí)，RTiO2的阻值減小，Uo增大。在圖b中，與TiO2氣敏電阻串聯(lián)的熱敏電阻Rt起溫度補(bǔ)償作用。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，TiO2氣敏電阻的阻值會(huì)逐漸減小，只要Rt也以同樣的比例減小，根據(jù)分壓比定律，Uo不受溫度影響，減小了測(cè)量誤差

5、。7/18/202113圖2-26TiO2氧濃度傳感器結(jié)構(gòu)及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路a）結(jié)構(gòu)b）測(cè)量轉(zhuǎn)換電路1－外殼（接地）2－安裝螺栓3－搭鐵線　4－保護(hù)管5—補(bǔ)償電阻6－陶瓷片7－TiO2氧敏電阻8－進(jìn)氣口　　9－引腳7/18/202114氧濃度傳感器外形可用于汽車(chē)尾氣測(cè)量7/18/202115汽車(chē)尾氣分析7/18/202116有毒氣體傳感器的使用7/18/202117第四節(jié)濕敏電阻傳感器絕對(duì)濕度：是指大氣中水汽的密度，即每一立方米大氣中所含水汽的質(zhì)量(克數(shù))。相對(duì)濕度：是大氣中實(shí)有水汽壓與當(dāng)時(shí)溫度下飽和水汽壓的百分比，是日常生活中常用來(lái)表示濕度大小的方法。當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)100%時(shí)，稱(chēng)飽和狀態(tài)。濕敏

6、電阻的原理：水是一種強(qiáng)極性的電解質(zhì)。水分子極易吸附于固體表面并滲透到固體內(nèi)部，引起半導(dǎo)體的電阻值降低，因此可以利用多孔陶瓷、三氧化二鋁等吸濕材料制作濕敏電阻。7/18/202118濕度傳感器的分類(lèi)7/18/202119水蒸氣的凝結(jié)將給儀器設(shè)備帶來(lái)各種危害7/18/202120濕度對(duì)電子元件的影響當(dāng)環(huán)境的相對(duì)濕度增大時(shí)，物體表面就會(huì)附著一層水膜，并滲入材料內(nèi)部。這不僅降低了絕緣強(qiáng)度，還會(huì)造成漏電、擊穿和短路現(xiàn)象；潮濕還會(huì)加速金屬材料的腐蝕并引起有機(jī)材料的霉?fàn)€。7/18/202121露點(diǎn)降低溫度會(huì)產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。露點(diǎn)與農(nóng)作物的生長(zhǎng)有很大關(guān)系，結(jié)露也嚴(yán)重影響電子儀器的正常工作，必須予以注意。測(cè)量露

7、點(diǎn)的儀器7/18/202122露點(diǎn)傳感器外形7/18/202123電子濕度計(jì)模塊封裝后的外形7/18/202124電子式溫濕度計(jì)7/18/202125機(jī)械式、電子式溫濕度計(jì)對(duì)比7/18/202126陶瓷濕度傳感器特性曲線在右圖所示的陶瓷濕度傳感器特性曲線中，縱坐標(biāo)的標(biāo)度有何特點(diǎn)？其電阻率變化約有多少個(gè)數(shù)量級(jí)？7/18/202127電子相對(duì)濕度儀表的標(biāo)定儀器干濕球濕度計(jì)外形及原理干球濕球7/18/202128用干濕球濕度計(jì)