气敏电阻工作原理及其特性
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发布时间：2024-09-25 17:25
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时间：2024-09-27 20:52
气敏电阻是一种半导体敏感器件，通过检测气体的吸附使半导体电导率发生变化来进行气体检测。SnO2、ZnO、Fe2O3等材料具有气敏效应，常用传感器包括接触燃烧式气体传感器、电化学气敏传感器和半导体气敏传感器。接触燃烧式传感器使用铂丝作为检测元件，通电加热至300-400℃，与可燃性气体接触后温度和电阻值上升，从而检测气体浓度。电化学气敏传感器利用电解质输出电流或电动势，半导体气敏传感器具有高灵敏度、快速响应和稳定性，广泛应用在各种场合。
N型半导体在检测时，气体浓度增大导致电阻值减小；P型半导体则相反。以SnO2为例，N型半导体在吸附空气中的氧后电阻增加，遇到可燃气体时氧脱附，可燃气体吸附，使电阻值下降。当气体不存在时，金属氧化物半导体自动恢复氧的负离子吸附，电阻值升高。国产气敏元件有直热式和旁热式两种，直热式加热丝和测量电极一同烧结在金属氧化物半导体管芯内，旁热式则以陶瓷管为基底，加热丝位于管内，测量极位于管外侧。
气敏电阻的温度特性表现为电导率随温度增加而变化。SnO2在室温下吸附气体，电导率变化不大，但温度升高后电导率发生较大变化。因此，在使用时需要加温。在气敏元件材料中加入微量的铅、铂、金、银等元素以及金属盐类催化剂，可以提高低温时的灵敏度和对气体种类的选择性。加热方式主要有直热式和旁热式，旁热式性能稳定，消耗功率小，结构上通常有防爆设计，应用更广泛。
扩展资料
气敏电阻：利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有：金属氧化物气敏电阻， 复合氧化物气敏电阻，陶瓷气敏电阻等。
