氣敏電阻工作時(shí)為什么要加熱
常用的主要有接觸燃燒式氣體傳感器、電化學(xué)氣敏傳感器和半導(dǎo)體氣敏傳感器等。接觸燃燒式氣體傳感器的檢測元件一般為鉑金屬絲(也可表面涂鉑、鈀等稀有金屬催化層),使用時(shí)對鉑絲通以電流,保持300℃~400℃的高溫,此時(shí)若與可燃性氣體接觸,可燃性氣體就會在稀有金屬催化層上燃燒,因此,鉑絲的溫度會上升,鉑絲的電阻值也上升;通過測量鉑絲的電阻值變化的大小,就知道可燃性氣體的濃度。電化學(xué)氣敏傳感器一般利用液體(或固體、有機(jī)凝膠等)電解質(zhì),其輸出形式可以是氣體 直接氧化或還原產(chǎn)生的電流,也可以是離子作用于離子電極產(chǎn)生的電動勢。半導(dǎo)體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、使用簡單的特點(diǎn),應(yīng)用極其廣泛;半導(dǎo)體氣敏元件有N型和P型之分。N型在檢測時(shí)阻值隨氣體濃度的增大而減??;P型阻值隨氣體濃度的增大而增大。象SnO2金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏材料,屬于 N型半導(dǎo)體,在200~300℃溫度它吸附空氣中的氧,形成氧的負(fù)離子吸附,使半導(dǎo)體中的電子密度減少,從而使其電阻值增加。當(dāng)遇到有能供給電子的可燃?xì)?體(如CO等)時(shí),原來吸附的氧脫附,而由可燃?xì)怏w以正離子狀態(tài)吸附在金屬氧化物半導(dǎo)體表面;氧脫附放出電子,可燃行氣體以正離子狀態(tài)吸附也要放出電子, 從而使氧化物半導(dǎo)體導(dǎo)帶電子密度增加,電阻值下降??扇夹詺怏w不存在了,金屬氧化物半導(dǎo)體又會自動恢復(fù)氧的負(fù)離子吸附,使電阻值升高到初始狀態(tài)。這就是半 導(dǎo)體氣敏元件檢測可燃?xì)怏w的基本原理。
氣敏電阻加熱方式
氣敏電阻是一種半導(dǎo)體敏感器件,它是利用氣體的吸附而使半導(dǎo)體本身的電導(dǎo)率發(fā)生變化這一機(jī)理來進(jìn)行檢測的。人們發(fā)現(xiàn)某些氧化物半導(dǎo)體材料如SnO2、ZnO、Fe2O3、MgO、NiO、BaTiO3等都具有氣敏效應(yīng)。
氣敏電阻根據(jù)加熱的方式可分為直熱式和旁熱式兩種,直熱式消耗功率大,穩(wěn)定性較差,故應(yīng)用逐漸減少。旁熱式性能穩(wěn)定,消耗功率小,其結(jié)構(gòu)上往往加有封壓雙層的不銹鋼絲網(wǎng)防爆,因此安全可靠,其應(yīng)用面較廣。