QM—7型气敏传感器传感器原理及应用模块五气体传感器及其应用5.1 ....PPTVIP

* 传感器原理及应用 模块五 气体传感器及其应用 5.1.2 常见气体传感器介绍 半导体气体传感器主要是以氧化物半导体为基本材料制成，当半导体气敏元件同气体接触时，气体吸附于元件表面，使得半导体的导电率发生变化，从而检测待测气体的成分及浓度。 半导体气体传感器 半导体气体传感器大体上分为电阻式和非电阻式两种。 电阻式半导体气体传感器是用氧化锡、氧化锌等金属氧化物材料制作的敏感元件，利用其阻值的变化来检测气体的浓度。 非电阻式半导体气体传感器主要有金属/半导体结型二极管和金属栅的MOS场效应管的传感器，利用它们与气体接触后整流特性或阈值电压的变化来实现对气体的测量。 工作原理： 气敏电阻是一种半导体敏感器件，它利用半导体材料对气体的吸附而使自身电阻率发生变化的机理进行测量的元件。制作气敏电阻的氧化物半导体材料主要有SnO2、ZnO及Fe2O3等。为了提高某种气敏元件对某些气体成分的选择性和灵敏度，材料中还掺入催化剂，如钯（Pd）、铂（Pt）、银（Ag）等，它们的添加物质不同，能检测的气体也不同。 1、气敏电阻 温度特性 在室温下吸收某种气体后，其电导率变化不大，输出电压很小且几乎不变。若保持气体浓度不变，输出电压随温度升高而增大，即该气敏元件的电导率变化很大，灵敏度大幅提高。因此气敏电阻工作时必须加热，它能烧去气敏元件附着的油污、尘埃等，起到清洗作用，并加速被测气体的吸附、脱出过程。 控制不同的加热温度，能对不同的被测气体具有选择作用。加热温度与元件输出灵敏度有关，一般为200~400℃。 由上可知，气敏电阻工作时需要本身的温度比环境温度高很多。因此，气敏电阻结构上有电阻丝加热器。 气敏电阻的基本测量电路 ： 气敏元件的测量电路及气敏元件输出电压与温度的关系 适用于可燃气体的检测：QM—2、QM—N5 适用于酒精气体的检测： QM—3、QM—J1 适用于瓦斯气体的检测： QM—5 适用于CO气体的检测： QM—7、MQ—31、QM—YT1 适用于氢气气体的检测： QM—8 2、常见气体传感器 (1) QM—N5型气敏传感器 QM—N5型气敏传感器的极间电压为10V，加热电压为5±0.5V，负载电阻为2k?，适用环境温度为-20~40℃。适用于检测煤气、液化石油气、煤油、汽油、乙炔、乙醇、酒精、氢气、硫化氢、一氧化碳、烷类气体、烯类气体、氨类气体及烟雾等。图5-3列出QM—N5外形和符号。其中A、B为信号电极（电极），H为加热丝极（丝极）。 MQ-2、MQ-5、MQ-6是典型的通用型气体传感器，主要用来检测可燃性气体、瓦斯气体及液化气，从外型上看区分其型号的，读者可以通过其侧边上的标识获知该传感器的型号 瓦斯气敏传感器MQ-5 (2) QM—3型气敏传感器 MQ-3为酒精气敏传感器，主要用来检测酒精类的有机溶液。可以应用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测或是用于乙醇蒸气的检测。MQ-3对乙醇蒸气有很高的灵敏度和良好的选择性、其可靠的稳定、使用寿命长。 酒精气敏传感器MQ-3 MQ-7一氧化碳气敏传感器 (3) QM—7型气敏传感器 MQ-8 氢气传感器 (4) QM—8型气敏传感器 (5) TGS系列气敏传感器 TGS系列气敏传感器是日本费加罗公司生产的半导体气敏传感器。当吸附还原性气体（例如液化气、天然气、氢气、一氧化碳、有机溶剂及蒸汽等）时，电导率上升。当恢复到清洁空气中时，电导率恢复。TGS传感器就是将这种电导率变化，以输出电压的方式取出，从而检测出气体的浓度。 TGS—109火灾烟雾报警器 火灾烟雾报警器 利用TGS—109气敏器件对烟雾的敏感，设计出火灾烟雾报警器。在火灾初期，总要产生可燃性气体和烟雾，因此可以利用SnO2气敏器材作烟雾报警器，在火灾酿成之前进行预报。 火灾报警器具有双重报警机构：当火灾发生时，温度升高，达到一定温度时热传感器动作，蜂鸣器鸣响报警；当烟雾或可燃气体达到预定报警浓度时，气敏器件发生作用时报警电路动作，蜂鸣器也鸣响报警。