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半導(dǎo)體氣體傳感器
來源: 日期:2013-12-11 14:26:49 人氣:標(biāo)簽:
氣體傳感器以陶瓷管為框架,外覆一層敏感膜的材料,利用膜兩端的鍍金引腳進(jìn)行測量。敏感膜的材料 常用的有金屬氧化物、高分子聚合物材料和膠體敏感膜等。它的兩個關(guān)鍵部分是加熱電阻和氣體敏感膜。金電極連接氣敏材料的兩端,使其等效為一個阻值隨外部待測氣體濃度變化的電阻。由于金屬氧化物有很高的熱穩(wěn)定性,而且這種傳感器僅在半導(dǎo)體表面層產(chǎn)生可逆氧化還原反應(yīng),半導(dǎo)體內(nèi)部化學(xué)結(jié)構(gòu)不變,因此,長期使用也可獲得較高的穩(wěn)定性。原理簡介如下:金屬氧化物一旦加熱,空氣中的氧就會從金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)晶粒子的施主能級中奪走電子,而在結(jié)晶表面上吸附負(fù)電子,使表面電位增高,從而阻礙導(dǎo)電電子的移動,所以,氣體傳感器在空氣中為恒定的電阻值。這時還原性氣體與半導(dǎo)體表面吸附的氧發(fā)生氧化反應(yīng),由于氣體分子的離吸作用使其表面電位高低發(fā)生變化,因此,傳感器的電阻值要發(fā)生變化。對于還原性氣體,電阻值減小;對于氧化性氣體,則電阻值增大。這樣,根據(jù)電阻值的變化就能檢測氣體的濃度。
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