仿生嗅觉原理 系统及应用 第三章 仿生嗅觉传感 里科年去发社
第三章 仿生嗅觉传感
内容概要 ●3.1仿生嗅觉传感器 ●3.2仿生嗅觉传感器阵列
内容概要 ⚫ 3.1 仿生嗅觉传感器 ⚫ 3.2 仿生嗅觉传感器阵列
3.1仿生嗅觉传感器 1.概念：是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器一气敏传感器。 2.作用：用于测量气体的类别、浓度及成分等信息并将之转换成相应的电信号。 3.分类： >金属氧化物型半导体气敏传感器 >导电聚合物气敏传感器 >质量型气敏传感器 >化学电容型气敏传感器 >电位型气敏传感器 >热电式气敏传感器 >光学式气敏传感器
3.1 仿生嗅觉传感器 1.概念：是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器——气敏传感器。 2.作用：用于测量气体的类别、浓度及成分等信息并将之转换成相应的电信号。 3.分类： ➢ 金属氧化物型半导体气敏传感器 ➢ 导电聚合物气敏传感器 ➢ 质量型气敏传感器 ➢ 化学电容型气敏传感器 ➢ 电位型气敏传感器 ➢ 热电式气敏传感器 ➢ 光学式气敏传感器
3.1.1金属氧化物半导体传感器 金属氧化物半导体传感器是目前应用最广泛的气敏传感器之一。最常见的材料 有锡、锌、钛、钨和铱的氧化物，并掺入铂(Pt)和钯(Pd)等贵金属催化剂。 1.工作原理： 其需要在200~400℃的温度下工作，当气体吸附于半导体表面时，引起半导体 材料的总电导率发生变化，使得传感器的阻值随气体的浓度的改变而变化，进而产 生相应的响应值，其灵敏度约在(5~500)×106。 2.分类： >表面电阻控制型（如SnO2系列和ZnO系列） >体电阻控制型（如Fe203系列） >非电阻型（如MOSFET系列）
3.1.1 金属氧化物半导体传感器 金属氧化物半导体传感器是目前应用最广泛的气敏传感器之一 。最常见的材料 有锡、锌、钛、钨和铱的氧化物，并掺入铂（Pt）和钯（Pd）等贵金属催化剂。 1.工作原理： 其需要在200～400℃的温度下工作 ，当气体吸附于半导体表面时，引起半导体 材料的总电导率发生变化，使得传感器的阻值随气体的浓度的改变而变化，进而产 生相应的响应值，其灵敏度约在(5～500)×10-6 。 2.分类： ➢表面电阻控制型（如SnO2系列和ZnO系列） ➢体电阻控制型(如Fe2O3系列) ➢非电阻型（如MOSFET系列）
3.1.1金属氧化物半导体传感器 3.金属氧化物半导体传感器的检测机理 (1)表面电阻控制型气敏传感器 SnO2、ZnO系列属表面电阻控制型气敏传感器，即N型半导体气敏传感器件。 其工作过程可用下面三个化学方程式来描述： ,+e→004 1 (3.1) O碳附+H2→H2O+e (3.2) Ok附+CO→CO2+1e (3.3) 此类传感器中，SO2型气敏传感器是目前世界上生产量最大，也是应用最广 泛的气敏传感器
3.1.1 金属氧化物半导体传感器 3.金属氧化物半导体传感器的检测机理 （1）表面电阻控制型气敏传感器 SnO2、ZnO系列属表面电阻控制型气敏传感器，即N型半导体气敏传感器件。 其工作过程可用下面三个化学方程式来描述： 此类传感器中，SnO2型气敏传感器是目前世界上生产量最大，也是应用最广 泛的气敏传感器