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1、专题7 气敏电阻,气敏电阻品种繁多，主要有可测量还原性气体和测量氧气浓度的两大类。,使用气敏电阻传感器（以下简称气敏电阻），可以把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量，再转换为电流、电压信号。,一、还原性气体传感器 所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子，化学价升高的气体。还原性气体多数属于可燃性气体，例如石油蒸气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、煤气、天然气、氢气等。 测量还原性气体的气敏电阻一般是用SnO2、ZnO或Fe2O3等金属氧化物粉料添加少量铂催化剂、激活剂及其它添加剂，按一定比例烧结而成的半导体器件。,2,图2-24 MQN型气敏电阻结构及测量电路,2019/10/23,3,a）气
2、敏烧结体 b）气敏电阻外形 c）基本测量转换电路 1引脚 2塑料底座 3烧结体 4不锈钢网罩 5加热电极 6工作电极 7加热回路电源 8测量回路电源,MQN型气敏半导体器件是由塑料底座、电极引线、不锈钢网罩、气敏烧结体以及包裹在烧结体中的两组铂丝组成。一组铂丝为工作电极，另一组（下图中的左边铂丝）为加热电极兼工作电极。 气敏电阻工作时必须加热到200300，其目的是加速被测气体的化学吸附和电离的过程并烧去气敏电阻表面的污物（起清洁作用）。,气敏电阻外形,酒精传感器,其他可燃性气体传感器,2019/10/23,5,酒精测试仪,呼气管,2019/10/23,6,气敏半导体的灵敏度特性曲线,观察右图
3、这些曲线，有何特点？可以得出哪些启示？请说明非线性特性对浓度超限报警是否有利，为什么？,2019/10/23,7,家庭用煤气报警器,2019/10/23,8,家庭用液化气报警器,2019/10/23,9,一氧化碳传感器,2019/10/23,10,其他气体传感器,NH3传感器,甲烷传感器,2019/10/23,11,二、二氧化钛氧浓度传感器,半导体材料二氧化钛（TiO2）属于N型半导体，对氧气十分敏感。其电阻值的大小取决于周围环境的氧气浓度。当周围氧气浓度较大时，氧原子进入二氧化钛晶格，改变了半导体的电阻率，使其电阻值增大。,图2-26是用于汽车或燃烧炉排放气体中的氧浓度传感器结构图及测量转换
4、电路。二氧化钛气敏电阻与补偿热敏电阻同处于陶瓷绝缘体的末端。当氧气含量减小时，RTiO2的阻值减小，Uo增大。 在图b中，与TiO2气敏电阻串联的热敏电阻Rt 起温度补偿作用。当环境温度升高时，TiO2气敏电阻的阻值会逐渐减小，只要Rt也以同样的比例减小，根据分压比定律，Uo不受温度影响，减小了测量误差。,2019/10/23,12,图2-26 TiO2氧浓度传感器结构及测量转换电路,a）结构 b）测量转换电路,1外壳（接地）2安装螺栓 3搭铁线 4保护管 5补偿电阻 6陶瓷片 7TiO2氧敏电阻 8进气口 9引脚,2019/10/23,13,氧浓度传感器外形,可用于汽车尾气测量,2019/10/23,14,汽车尾气分析,2019/10/23,15,有毒气体传感器的使用,2019/10/23,16,矿灯瓦斯报警器,三、气敏电阻应用举例（结合电路）,2019/10/23,17,2019/10/23,18,酒精检测报警器,2019/10/23,19,2019/10/23,20,沼气浓度检测,2019/10/23,21,
