
氣體傳感器介紹
人們已經發現SnO2、ZnO、Fe2O3、Cr2O3、MgO、NiO2等材料都存在氣敏效應。用這些金屬氧物制成氣敏薄膜是阻抗器件,氣體分子和敏感膜之間能交換離子,發生還原反應,引起敏感膜電阻變。作為傳感器還要這種反應必須是可逆,即為氣體分子還必須發生一次氧反應。傳感器內加熱器有助于氧反應進程。
氣體傳感器闡述
按計算,在SnO2中加入3~5%ThO2,5%Sm2.在600℃H2氣氛中燒結,制成厚膜器件,溫度為400℃。則可作為CO器件。上右是燒結溫度為600℃時氣敏器件特性。可看出,溫度在170~200℃內,對H2靈敏度曲線呈拋物線,而對CO改變溫度則影響不大,因此,利用器件這一特性H2。而燒結溫度為400℃制成器件,溫度為200℃時,對H2、CO靈敏度曲線形狀都近似呈直線,但對CO靈敏度要高得多,制成對CO敏感氣體傳感器。
氣體傳感器樣式
氣敏二極管特性曲線左移看作二極管導通電壓發生改變,這一特性如果發生在場效應管柵極,將使場效應管閾值電壓UT改變。利用這一制成MOSFET型氣敏器件。
氫氣敏MOSFET是典型氣敏器件,它用金屬鈀Pd制成鈀柵。在含有氫氣氣氛中,由于鈀催,氫氣分子成氫原子擴散到鈀與二氧硅界面,終導致MOSFET閾值電壓UT發生變。時常將柵漏短接,MOSFET在飽和區,此時漏極電流ID=βUGS—UT2,利用這一電路測出氫氣濃度。