……………氣敏傳感器傳感器技術與應用武漢職業技術學院

熊曉倩課程內容CONTENTS氣敏傳感器的工作原理02氣敏傳感器的應用03概述01一、概述氣敏傳感器

是一種檢測特定氣體的傳感器。

它主要包括半導體氣敏傳感器、接觸燃燒式氣敏傳感器和電化學氣敏傳感器等，其中用的最多的是半導體氣敏傳感器。

它將氣體種類及其與濃度有關的信息轉換成電信號，根據這些電信號的強弱就可以獲得與待測氣體在環境中的存在情況有關的信息，從而可以進行檢測、監控、報警；還可以通過接口電路與計算機組成自動檢測、控制和報警系統。二、氣敏傳感器的工作原理

利用SnO2（氧化錫）金屬氧化物半導體氣敏材料，通過顆粒超微細化和摻雜工藝制備SnO2納米顆粒，并以此為基體摻雜一定催化劑，經適當燒結工藝進行表面修飾，制成旁熱式燒結型CO敏感元件，能夠探測0.005%～0.5%范圍的CO氣體。還有許多易燃易爆氣體、酒精氣體、汽車尾氣等有毒氣體的進行探測的傳感器。自找二、氣敏傳感器的工作原理常用

主要有接觸燃燒式氣體傳感器、電化學氣敏傳感器和半導體氣敏傳感器等。接觸燃燒式氣體傳感器

它檢測元件一般為鉑金屬絲（也可表面涂鉑、鈀等稀有金屬催化層），使用時對鉑絲通以電流，保持300℃—400℃的高溫，此時若與可燃性氣體接觸，可燃性氣體就會在稀有金屬催化層上燃燒，因此鉑絲的溫度會上升，鉑絲的電阻值也上升；通過測量鉑絲的電阻值變化的大小，就知道可燃性氣體的濃度。二、氣敏傳感器的工作原理電化學氣敏傳感器

一般利用液體（或固體、有機凝膠等）電解質，其輸出形式可以是氣體直接氧化或還原產生的電流，也可以是離子作用于離子電極產生的電動勢。二、氣敏傳感器的工作原理半導體氣敏傳感器

分N型和P型，N型在檢測時阻值隨氣體濃度的增大而減小；P型阻值隨氣體濃度的增大而增大。二、氣敏傳感器的工作原理半導體氣敏傳感器原理

當氧化型氣體吸附到N型半導體上,半導體的載流子減少,電阻率上升;當氧化型氣體吸附到P型半導體上,半導體的載流子增多,電阻率下降;當還原型氣體吸附到N型半導體上,半導體的載流子增多,電阻率下降;當還原型氣體吸附到P型半導體上,半導體的載流子減少,電阻率上升;二、氣敏傳感器的工作原理目前國產的氣敏元件有兩種：1.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；2.旁熱式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。氣敏元件的參數：

主要有加熱電壓、電流，測量回路電壓，靈敏度，響應時間，恢復時間，標定氣體（0.1%丁烷氣體）中電壓，負載電阻值等。三、氣敏傳感器的應用

如圖所示，采用TGS812型酒精傳感器,對酒精有較高的靈敏度(對一氧化碳也敏感)，其加熱及工作電壓都是5V,加熱電流約125mA。自找三、氣敏傳感器的應用

傳感器的負載電阻為R1及R2,這里分析電路時可以看成是傳感器電阻與R1和R2串聯電阻的分壓，R1和R2的輸出連接LED顯示驅動器LM3914。自找三、氣敏傳感器的應用

當無酒精蒸汽時，傳感器阻值非常大，R1及R2上分到的電壓很低,隨著酒精蒸汽的濃度