半导体气体传感器检测气体原理,你明白吗?

半导体气体传感器检测气体原理,你明白吗?

2020-12-04 10:25:01 baid 5
半导体气体传感器是传感器中的一种类型,其原理主要是运用了气体在半导体表面发生的氧化还原反应,并测定其电阻值的变化规律。半导体气体传感器在民用领域有多个方面的应用,能够智能化自动控制微波炉烹调食物,主要应用领域有石油气、煤气、厨房等。那么对于半导体气体传感器检测原理,大家都了解多少呢?下面就为大家介绍一下!

半导体气体传感器是传感器中的一种类型,其原理主要是运用了气体在半导体表面发生的氧化还原反应,并测定其电阻值的变化规律。半导体气体传感器在民用领域有多个方面的应用,能够智能化自动控制微波炉烹调食物,主要应用领域有石油气、煤气、厨房等。那么对于半导体气体传感器检测原理,大家都了解多少呢?下面就为大家介绍一下!

 半导体气体传感器检测气体原理,你明白吗?

半导体气体传感器检测原理

半导体气体传感器基于氧化还原反应,主要通过分析记录传感器电阻值的变化来分析检测气体。

气体传感器以陶瓷管为框架,外覆一层敏感膜的材料,利用膜两端的镀金引脚进行测量。敏感膜的材料最常用的有金属氧化物、高分子聚合物材料和胶体敏感膜等。它的两个关键部分是加热电阻和气体敏感膜。金电极连接气敏材料的两端,使其等效为一个阻值随外部待测气体浓度变化的电阻。由于金属氧化物有很高的热稳定性,而且这种传感器仅在半导体表面层产生可逆氧化还原反应,半导体内部化学结构不变,因此,长期使用也可获得较高的稳定性。原理简介如下:金属氧化物一旦加热,空气中的氧就会从金属氧化物半导体结晶粒子的施主能级中夺走电子,而在结晶表面上吸附负电子,使表面电位增高,从而阻碍导电电子的移动,所以,气体传感器在空气中为恒定的电阻值。这时还原性气体与半导体表面吸附的氧发生氧化反应,由于气体分子的离吸作用使其表面电位高低发生变化,因此,传感器的电阻值要发生变化。对于还原性气体,电阻值减小;对于氧化性气体,则电阻值增大。这样,根据电阻值的变化就能检测气体的浓度。

 半导体气体传感器检测气体原理,你明白吗?

半导体气体传感器分类

对于半导体气体传感器,按照半导体与气体的相互作用是在其表面还是在其内部,可分为表面控制型和体控制型两种;按照半导体变化的物理性质,又可分为电阻型和非电阻型两种。电阻型半导体气体传感器是利用半导体接触气体时其阻值的改变来检测气体的成分或浓度;而非电阻型半导体气体传感器则是根据对气体的吸附和反应,使半导体的某些特性发生变化对气体进行直接或间接检测。

不知道大家心中是否还有什么疑问呢?半导体气体传感器基于化学反应原理,在对气体的检测上,有着较高的灵敏度,准确度。因此,我们在使用半导体气体传感器,一定要先了解掌握好相关的检测原理,这样才能在检测气体有更加高效实用的使用技巧!


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