氣體傳感器闡述

人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)SnO2、ZnO、Fe2O3、Cr2O3、MgO、NiO2等材料都存在氣敏效應(yīng)。用這些金屬氧物制成的氣敏薄膜是一種阻抗器件，氣體分子和敏感膜之間能交換離子，發(fā)生還原反應(yīng)，引起敏感膜電阻的變。作為傳感器還要求這種反應(yīng)必須是可逆的，即為了消除氣體分子還必須發(fā)生一次氧反應(yīng)。傳感器內(nèi)的加熱器有助于氧反應(yīng)進(jìn)程。

氣體傳感器描述

氣敏二極管的特性曲線左移可以看作二極管導(dǎo)通電壓發(fā)生改變，這一特性如果發(fā)生在場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，將使場(chǎng)效應(yīng)管的閾值電壓UT改變。利用這一原理可以制成MOSFET型氣敏器件。

氫氣敏MOSFET是一種最典型的氣敏器件，它用金屬鈀(Pd)制成鈀柵。在含有氫氣的氣氛中，由于鈀的催作用，氫氣分子分解成氫原子擴(kuò)散到鈀與二氧硅的界面，最終導(dǎo)致MOSFET的閾值電壓UT發(fā)生變。使用時(shí)常將柵漏短接，可以MOSFET工作在飽和區(qū)，此時(shí)的漏極電流ID=β(UGS—UT)2，利用這一電路可以測(cè)出氫氣的濃度。

氣體傳感器定做

根據(jù)單一的紅外吸收峰位置只能判定氣體分子中有什么基團(tuán)，精確判定氣體種類需要看氣體在中紅外區(qū)所有的吸收峰位置即氣體的紅外吸收指紋。但在已知環(huán)境條件下，根據(jù)單一紅外吸收峰的位置可以大致判定氣體的種類。由于在零下273攝氏度即絕對(duì)零度以上的一切物質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生紅外幅射，紅外幅射與溫度正相關(guān)，因此，同催元件一樣，為消除環(huán)境溫度變引起的紅外幅射的變，紅外氣體傳感器中會(huì)由一對(duì)紅外構(gòu)成。

一個(gè)完整的紅外氣體傳感器由紅外光源、光學(xué)腔體、紅外和信號(hào)調(diào)理電路構(gòu)成。