传感器及应用第2版 教学配套课件 王煜东 主编 电子课件 传感器及应用第2版 教学配套课件 王煜东 主编 电子课件 传感器第7章.pdfVIP

传感器及应用 第7章 要点： 1.气体传感器的类型，烧结型气体传感器的特性，一氧 化碳检测报警器电路组成 2.氧气传感器的原理 3.湿度的概念和检测方法，湿度传感器的类型及特性 4.湿度传感器传感器的应用注意事项、阻容值的测量方 法、加热去污和基本应用电路。 第7章 气体与湿度传感器及应用 第7章 气体与湿度传感器及应用 气体传感器可以识别气体的种类，测定气体的含 量，广泛应用于一些生产过程和安全防范技术中。湿度 检测对科研、工农业生产和节人们的生活环境都有着重 要得意仪。 主要内容 主要内容 ●7.1 气体传感器及应用 ●7.1 ●7.2 湿度传感器及应用 ●7.2 7.1 气体传感器及其应用 7.1 气体传感器及其应用 气体检测的内容主要包括对可燃气体和有害气体的监测 与报警，以防火灾、爆炸等事故发生；对混合气体中氧含量 的检测与分析，以提高塑料大棚作物的产量，提高锅炉和汽 车发动机汽缸的燃烧效率，减少环境污染等等。 7.1.1 可检测气体的种类与性质 1.可检测气体的种类 目前已开发的气体传感器能够检测气体的种类和主要 检测场所见表7-1。 2.可燃性气体的爆炸极限及允许浓度 见表7-2。 7.1.2 气体传感器 气体传感器是将气体中所含某种特定气体的成分或含 量转换成相应的电信号的器件或装置。气体传感器的种类 有：利用物理现象的气体传感器有热传导式、热敏电阻 式、红外吸收光谱式；利用材料对气体的吸附反应的半导 体类；利用化学效应的电化学类，如恒电位电解式、氧浓 差电池（固体电解质型）等。在各类气体传感器中，半导 体传感器除了对气体选择性稍差外，几乎集中了其他各类 的全部优点：灵敏度高、体积小、价格便宜、使用维修方 便、应用面广，是气体传感器发展的主要方向。 半导体气敏传感器的类型可分电阻型和非电阻型两大 类。电阻型有表面电阻型如氧化锡（SnO2）、氧化锌 （ZnO）等和体电阻型（FeO ）系列；非电阻型有MOS场效 2 3 应管型、二极管型（表面电流型-氢敏传感器）。 1.表面电阻控制型气体传感器 （1）表面控制型气体传感器的结构 类型：烧结型、薄膜型及厚膜型三种。 结构：烧结型SnO2气体传感器的结构与符号如图7-1所 示。按加热方式分为直热式和间热式两种。 图7-1 烧结型气体传感器直热式的结构与符号 a）结构 b）符号 1、2，3、4—直热式热子兼电极 2、5—间热式热子 1、3， 4、6—间热式电极 7—SnO2烧结体 8—绝缘瓷管 图7-1 烧结型气体传感器间热式的结构与符号 a）结构 b）符号 1、2，3、4—直热式热子兼电极 2、5—间热式热子 1、3，4、6— 间热式电极 7—SnO2烧结体 8—绝缘瓷管 国产直热式气敏传感器有QN型和MQ型，其外形如图7-2所示。 国产QM-N5等为间热式结构。 图7-2 部分国产半导体气敏元件的外形图 a)HQ系列 b)QN系列 c)MQ系列 （2）烧结型气体传感器工作特性 ①气敏特性：遇H2、CO、碳氢化合物等(还原性即可燃 性)气体，材料表面层电阻率减