第11章气体传感器*测量气体的类别、浓度、种类*将被测结果转换成相应的电量应用：检测和控制易燃、易爆、有害、有毒物质：检测和报警煤气、火灾等。亦称化学传感器2009-11ZUST spruan@126.com
2009-11 ZUST spruan@126.com 1 第11章 气体传感器 *测量气体的类别、浓度、种类。 *将被测结果转换成相应的电量。 应用： 检测和控制易燃、易爆、有害、有毒物质； 检测和报警煤气、火灾等。 亦称化学传感器
要求：（1）能够检测爆炸气体、有害气体的允许浓度和其他基准设定浓度并能及时给出显示、报警和控制信号：（2）对被测气体以外的共存气体或物质不敏感；（3）性能长期稳定性好：（4）响应快、重复性好；（5）使用维护方便、价格便宜等。干式气体传感器用固体作敏感材料：气体传感器湿式气体传感器：用水溶液或电解液感知待测气体2009-11ZUST spruan@126.com
2009-11 ZUST spruan@126.com 2 要求： 气体传感器 干式气体传感器： 用固体作敏感材料； 湿式气体传感器： 用水溶液或电解液感知待测气体；
811.1热导式气体传感器加热的传感器.遇到气体后.电导率发生变化150~200℃ @10mA被测气件E?VR1特测气体图11-2热敏电阻式气敏传图11-1热线式气敏传感器典型电路感器原理线路无催化剂，不存在催化剂导致特性坏！2009-11ZUST spruan@126.com
2009-11 ZUST spruan@126.com 3 §11.1 热导式气体传感器 加热的传感器,遇到气体后,电导率发生变化. 150~200 ℃ @10mA 无催化剂,不存在催化剂导致特性坏!
811.2接触燃烧式气敏传感器般将在空气中达到一定浓度,触及火种可引起燃烧的气体称可燃性气体表 11-1典型可燃性气体的主要特性化学式空气中的爆炸界限/Val%比重（空气=1）气体名称容许浓度/ppm0.6CH甲烷5.0~15.01.6CHe丙烷2.1~9.510002,0CaHn丁烷1.8~8.4碳化氢及3,4其派生物500汽油气1.3~7.60.9C,H乙快2.5-81.0.1.1200甲醇CH,OH5.5~37.01.61000C,H.OH乙醇3.3~19.0醇2.6CHOs1.7~48.0醚乙醚CH.O501.00012.5~~74.0氧化碳无机气体0.07H2氢4.0~75.0*Vol%表示体积百分
2009-11 ZUST spruan@126.com 4 §11.2接触燃烧式气敏传感器 一般将在空气中达到一定浓度,触及火种可 引起燃烧的气体称可燃性气体
内烧150丝（0.05mm）乙醇昇丁烷催化物氧化铝毅体环乙烷100丙酮气50R.00.20.40.60.81.0FOV0.8~1.0mm气体浓度(XLEL) ppmKR6(b)(a)(c)接触燃烧式气敏传感器图11-3(a）结构：（b）测量电路：(c）气敏特性：Ft一敏感元件：F2-补偿元件F,气敏元件（可加热至300~600℃），F,温度补偿元件当F1表面接触可燃性气体后.温度进一步升高△R= p△T = pH / h = pα0/ h式中，△R一电阻值增量：P一铂金丝电阻温度系数；H一可燃性气体燃烧热量；8一可燃性气体的分子燃烧热量：一传感器的热容量：一传感器催化能快定的常数。P、九、α为取决于传感器自身的参数：由可燃性气体种类决定
2009-11 ZUST spruan@126.com 5 F1气敏元件 (可加热至300~600℃) , F2温度补偿元件. 当F1表面接触可燃性气体后,温度进一步升高: R = T = H / h = / h