【廣州★洋奕】月明星稀，便知你又將難以入夢。果真輕解羅裳，獨上蘭舟，風(fēng)起情更憂。落英繽紛，舟搖輕揚，風(fēng)飄吹衣，慨嘆“雁字回時，月滿西樓，花自飄零水自流。一種相思，兩處閑愁”。我勸說，長此以往，不是辦法，得尋一解救良方?？赡銋s道：“此情無計可消除，才下眉頭，卻上心頭”。令我無言以對。德國HBM PW2DC3/36Kg稱重傳感器原裝*，質(zhì)量保證。
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在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)和生活中，人們往往會接觸到各種各樣的氣體，需要對它們進(jìn)行檢測和控制。比如化工生產(chǎn)中氣體成分的檢測與控制；煤礦瓦斯?jié)舛鹊臋z測與報警；環(huán)境污染情況的監(jiān)測；煤氣泄漏：火災(zāi)報警；燃燒情況的檢測與控制等等。氣敏電阻傳感器就是一種將檢測到的氣體的成分和濃度轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。
1.氣敏電阻的工作原理及其特性
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)。
以SnO2氣敏元件為例，它是由0.1～10μm的晶體集合而成，這種晶體是作為N型半導(dǎo)體而工作的。在正常情況下，是處于氧離子缺位的狀態(tài)。當(dāng)遇到離解能較小且易于失去電子的可燃性氣體分子時，電子從氣體分子向半導(dǎo)體遷移，半導(dǎo)體的載流子濃度增加，因此電導(dǎo)率增加。而對于P型半導(dǎo)體來說，它的晶格是陽離子缺位
狀態(tài)，當(dāng)遇到可燃性氣體時其電導(dǎo)率則減小。
氣敏電阻的溫度特性如圖2.26所示，圖中縱坐標(biāo)為
靈敏度，即由于電導(dǎo)率的變化所引起在負(fù)載上所得到的值
號電壓。由曲線可以看出，SnO2在室溫下雖能吸附氣體，
但其電導(dǎo)率變化不大。但當(dāng)溫度增加后，電導(dǎo)率就發(fā)生較
大的變化，因此氣敏元件在使用時需要加溫。此外，在氣
敏元件的材料中加入微量的鉛、鉑、金、銀等元素以及一
些金屬鹽類催化劑可以獲得低溫時的靈敏度，也可增強對圖2.26 氣敏電阻靈敏度與溫度的關(guān)系 氣體種類的選擇性。
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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。
（1）氧化鋅系氣敏電阻
ZnO是屬于N型金屬氧化物半導(dǎo)體，也是一種應(yīng)用較廣泛的氣敏器件。通過摻雜而獲得不同氣體的選擇性，如摻鉑可對異丁烷、丙烷、乙烷等氣體有較高的靈敏度，而摻鈀則對氫、一氧化碳、甲烷，煙霧等有較高的靈敏度。ZnO氣敏電阻的結(jié)構(gòu)如圖2.27所示。這種氣敏元件的結(jié)構(gòu)特點是：在圓形基板上涂敷ZnO主體成分，當(dāng)中加以隔膜層與催化劑分成兩層而制成。例如生活環(huán)境中的一氧化碳濃度達(dá)0.8～1.15 ml/L時，就會出現(xiàn)呼吸急促，脈搏加快，甚至?xí)炟实葼顟B(tài)，達(dá)1.84ml/L時則有在幾分鐘內(nèi)死亡的危險，因此對一氧化碳檢測必須快而準(zhǔn)。利用SnO2 金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏材料，通過對顆粒超微細(xì)化和摻雜工藝制備SnO2納米顆粒，并以此為基體摻雜一定催化劑，經(jīng)適當(dāng)燒結(jié)工藝進(jìn)行表面修飾，制成旁熱式燒結(jié)型CO敏感元件，能夠探測0.005%～0.5%范圍的CO氣體。
圖2.27 ZnO氣敏電阻結(jié)構(gòu) 圖2.28 γ-Fe2O3氣敏電阻結(jié)構(gòu)
1．催化劑；2．隔膜；3．ZnO涂層；4．加熱絲； 1．雙層網(wǎng)罩；2．燒結(jié)體；3．加圈；4．引腳
5．絕緣基板；6．電極
（2）氧化鐵系氣敏電阻
圖2.28是γ-Fe2O3材料制成的氣敏電阻整體結(jié)構(gòu)。當(dāng)還原性氣體與多孔的γ-Fe2O3接觸時，氣敏電阻的晶粒表面受到還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4，其電阻串迅速降低。這種敏感元件用于檢測烷類氣體特別靈敏。
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生活，不總是一帆風(fēng)順，有些事，做著做著，就斷了；有些人，走著走著就散了，有些話，說著說著，就淡了，很多時候，誰也不是誰的主題，誰也不是誰的故事，夢醒時分，萬丈深淵邊，風(fēng)口浪尖上，種種的抉擇，才深悟這風(fēng)塵演繹的酸甜苦辣，我們都是路途中，無助的行者。
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