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专
气敏俺感器

一
、引言性气体的家庭越来越多,可燃性气体的泄漏
人类的日常生活和生产活动与周围气会引起爆炸和火灾,使人们的生命和财产遭
氛环境紧密相关。气氛的变化对人类有极大受巨大的损失。随着科学技术的发展,工业
的影响。例如,气氛中缺氧,会使人感到窒生产规模逐渐扩大,产品的种类不断增多,
息甚至昏迷致死。气氛中含有毒气体,则会在生产中使用的气体原料和生产过程中产
给人带来更大危害。特别是近年来使用可燃生的气体的种类和数量也不断增加,特别是
∞
民
用
厨
房
集
体
住
宅
群
工厂矿业船舶地接辱
国气敏传感器的主要应用领域
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表几种主要的气体检剖方法
轴, ⋯
主姜为⋯
是主姜为⋯⋯
溶液导电百五
恒定位电辩百式
隔膜一收电池百式
电量法—
隔膜电枉法
外吸收
见光吸收光度法
光干净法
学置光法
诚虮光电光度法
直培冉浩
导热法
接烧法
半导体
气体色谱法
大气圬染气体工王、享廑用而境等】气体
石油、化工、煤矿、汽车等工业的飞速进展以半导体气敏传感器的工作原理是当其
及火灾事故的不断发生,大气日益污染。这氧化物半导体表面一旦吸附某些气体时,其
一切都要求使用大量的气敏传感器来检测电导率将发生改变。但是,电导率变化的机
气体。图是气敏传感器的主要应用领域。理却因元件本身的复杂因素而不易找出其
相互间的明确规律。其复杂因素大致表现为
二、气体检测的主要方法以下六个方面:
气体与人类关系密切。长期以来,人们气敏功能材料不是单晶体;
积累了许多种检测气体成分的科学方法。表为改善元件气敏选择性和灵敏度,一
是几种最主要检测气体的方法。其中光学般要往金属氧化物内添加催化剂和其他金
法是较古老的方法,其装置复杂、使用和维属氧化物,为提高元件强度还需添加粘合
修难度大、成本高。电化学方法虽然也是老剂;
方法,但目前仍有较多使用,且有一定发展。利用的是物质的表面;
电学中的半导体式是最新的方法,目前检测元件工作在较高温度下一般在
气体有一大半使用该种方法。近年来,半导~ 。℃;
体气敏传感器市售成品更新周期很快,基础被测气体种类繁多,他们各具不同特
研究论文也层出不穷。因此,本文以半导体性;
气敏传感器为重点。吸附现象本身就非常复杂,既有物理
型吸附,同时还存在化学型吸附等。
三、半导体气敏传感器从现有产品看,气敏元件有四种构成方
、基本工作原理式,即陶瓷体、薄膜、厚膜及片等。
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圈半导体气敏传感器的结构图图半导体气敏传感器的符号表示
金属氧化物陶瓷元件是把电极和加热着气敏元件对气体的敏感程度。若灵敏度
丝等埋入金属氧化物,然后通电加热或用压高,则表示气敏元件可以检测低浓度的气
力成型等法制成。制法虽然简单,但往往因体。灵敏度决定了测量精度,例如,若
烧结不充分,使元件机械强度低。由于用贵/ ,说明气体浓度每改变,阻值就
金属电极,故元件成本较高。另外,这类元件改变.,这个阻值用一般电学方法就可以
参数分散性也比较严重测量。若气体浓度改变量为. ,则阻值
薄膜元件是把金属氧化