气敏传感器
气体与人类日常生活密切相关,对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少手段,气敏传感器发挥着极其重要的作用。
如生活环境中一氧化碳浓度达0.8~1.15 ml/L时,就会出现呼吸急促,脉搏加快,甚至晕厥。还有易燃、易爆气体、酒精等的探测。
半导体气敏传感器是利用气敏半导体材料,如氧化锡、氧化锰。当它们吸收了气体烟雾,如一氧化碳、醇等时,电阻发生变化。从而使气敏元件电阻值随被测气体的浓度改变而变化。
气敏电阻的工作原理及其特性
SnO2金属氧化物半导体气敏材料,属于 N型半导体,在200~300℃温度它吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度减少,从而使其电阻值增加。当遇到有能供给电子的可燃气体(如CO等)时,原来吸附的氧脱附,而由可燃气体以正离子状态吸附在金属氧化物半导体表面;氧脱附放出电子,可燃行气体以正离子状态吸附也要放出电子,从而使氧化物半导体导带电子密度增加,电阻值下降。可燃性气体不存在了,金属氧化物半导体又会自动恢复氧的负离子吸附,使电阻值升高到初始状态。这就是半导体气敏元件检测可燃气体的基本原理。