气敏传感器原理.pptx

【气敏传感器原理】 气敏传感器是用于检测特定气体成分或浓度的重要装置，它们广泛应用于环境监测、工业安全以及日常生活中的各种场景。本篇将详细阐述半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器以及电化学气敏传感器的工作原理、特点和应用场景。 1. 半导体气敏传感器 半导体气敏传感器主要依赖于半导体元件与气体之间的相互作用，这种作用会改变半导体的电学性质。根据工作方式，半导体气敏传感器可分为电阻式和非电阻式两类。 - 电阻式气敏传感器：气体与半导体表面发生氧化或还原反应，导致传感器电阻值发生变化。根据半导体与气体作用的位置，可以分为烧结型、薄膜型、厚膜型以及表面控制型和体控制型。常用的材料包括二氧化硅、氧化锌等，适用于检测可燃气体、酒精和氧气等。 - 非电阻式气敏传感器：通过气敏吸附和反应导致PN结或场效应管功能参数变化，如金属-半导体结二极管型、MOS二极管型和MOSFET型。这类传感器灵敏度高，主要用于可燃防爆和有毒有害气体检测。 2. 接触燃烧式气敏传感器 接触燃烧式气敏传感器主要用于检测可燃性气体，如甲烷、乙醇、一氧化碳等。当可燃气体与空气中的氧气在传感器的气敏材料（如铂电热丝）上无焰接触燃烧时，会导致材料温度升高，电阻值增大。这种传感器分为直接接触燃烧式和催化接触燃烧式，常见于石化工厂、矿井、浴室和厨房等可能存在可燃性气体的场所。 3. 电化学气敏传感器 电化学气敏传感器采用气敏电极或气体扩散电极，通过一系列电池测量气体含量。它们结构简单，选择性好，响应速度快，适用于环境监测和自动测量控制。根据工作原理，电化学气敏传感器有恒电位电解式、伽伐尼电池式、固体电解质式和液体电解质式，能够检测O2、CO2、SO2、NH3等多种气体，并能在高温、高压环境下稳定工作。 总结： 气敏传感器的种类多样，各有优势。半导体气敏传感器利用物质性质变化检测气体，接触燃烧式传感器通过燃烧反应检测可燃气体，而电化学传感器则基于化学反应测量气体浓度。这些技术在环境保护、工业安全、智能家居等领域有着广泛的应用，为我们的生活和工作提供了安全保障。了解并掌握这些传感器的原理，有助于我们在实际应用中选择最合适的检测方案。