811.3半导体气体传感器一.半导体气体传感器及分类丙烧150P,丝(Φ0.05mm)乙醇昇丁烷催化物氧化铝裁体环乙烷100丙酮气50R0Y0.20.40.60.81.0TOP0.8~1.0mm气体浓度(XLEL)ppmR6(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:F一敏感元件:F2-补偿元件2009-11ZUSTspruan@126.com
2009-11 ZUST spruan@126.com 6 §11.3半导体气体传感器 一.半导体气体传感器及分类
二.半导体气体传感器特点响应时间,约1分钟以内稳定100B器件加热状态氧化型器件电阻变化50B?还原型FA5oBHB10s2穗压电源2min4min加热吸气时开关大气中—气敏传感器基本图11-4图 11-5应用电路N型半导体吸附气体时器件阻值变化1.烧灼元件表面油垢或污物:半导体元件也要加热到200~400℃2.加速被测气体的吸、脱作用2009-11ZUST spruan@126.com7
2009-11 ZUST spruan@126.com 7 半导体元件也要加 热到200~400 ℃, 1.烧灼元件表面油垢或污物; 2.加速被测气体的吸、脱作用。 二.半导体气体传感器特点
被测量气体:氧化性气体:O2,NOx还原性气体:H,,CO,HC和乙醇气敏元件吸气后,电阻可能增加,也可能减小:当氧化性气体吸附于N-半导体或还原性气体吸附于P-型半导体,会使载流子减少,使电阻增加当还原性气体吸附于N-半导体或氧化性气体吸附于P-型半导体,会使载流子增加,使电阻降低主要半导体气体传感器的功能材料为:SnO,和ZnO
2009-11 ZUST spruan@126.com 8 被测量气体:氧化性气体:O2,NOx ; 还原性气体:H2 ,CO,HC和乙醇。 气敏元件吸气后,电阻可能增加,也可能减小: 当氧化性气体吸附于N-半导体或还原性气体吸附 于P-型半导体,会使载流子减少,使电阻增加。 当还原性气体吸附于N-半导体或氧化性气体吸附 于P-型半导体,会使载流子增加,使电阻降低。 主要半导体气体传感器的功能材料为: SnO2和ZnO
添加物对Sn02气敏效应的影响添加物质检测气体使用温度(℃)CO,CsHe酒精Pdo, Pd200~~300Pd,Pt过渡金属CO, Cs Hs200-~300200~~300PdCI2SbCIsCHa,CsHs,COCO,城市煤气,酒精250~300Sb2Os,Ti02TIOs酒精,丙酮V205,Cu250~400稀土类酒精系可燃性气体过渡金属还原性气体250~300还原性气体Sb20s,Bi20s500-800高岭土(陶土),Bi20sWO碳氢系还原性气体200-~30092009-11ZUST spruan@126.com
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