模块——环境量检测资料.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 单元3 气敏电阻式气体浓度检测 【问题分析】 NH3传 感 器 甲烷传感器 酒精传感器 单元3 气敏电阻式气体浓度检测 【问题分析】 2．矿灯瓦斯报警器 瓦斯探头由QM-N5型气敏元件RQ及4V矿灯蓄电池等组成。RP为瓦斯报警设定电位器。当瓦斯超过某一设定点时，RP输出信号通过二极管VD1加到VT2基极上，VT2导通，VT3、VT4开始工作，VT3、VT4组成互补式自激多谐振荡器，使继电器吸合与释放，信号灯闪光报警。工作时开关S1、S2合上。 单元3 气敏电阻式气体浓度检测 【知识链接】 1．常用气敏元件的结构类型 （1）烧结型气敏元件 以半导体SnO2为基体材料（其粒度在1μm以下）添加不同杂质，采用传统制陶方法进行烧结。 烧结型器件一致性差，机械强度也不高。但价格便宜，工作寿命长，目前仍得到广泛应用。 烧结型气敏元件 1-不锈钢网罩 2-电极引线 3-SnO2烧结体 4-加热电极 5-陶瓷座 6-引脚 单元3 气敏电阻式气体浓度检测 【知识链接】 1．常用气敏元件的结构类型 （2）薄膜型气敏元件 采用蒸发或溅射方法在石英基片上形成一薄层氧化物半导体薄膜。实验测定，证明SnO2和ZnO薄膜的气敏特性最好。 但这种薄膜为物理性附着系统，器件之间的性能差异仍较大。 薄膜型气敏元件 1-半导体薄膜 2-引线 3-绝缘基片 4-加热电极 5-加热器 单元3 气敏电阻式气体浓度检测 【知识链接】 1．常用气敏元件的结构类型 （3）厚膜型气敏元件 厚膜器件是用SnO2和ZnO等材料与3%～15%（质量）的硅凝胶混合制成的能印刷的厚膜胶，用丝网印刷工艺印刷到事先安装有铂电极的Al2O3基片上，以400~800℃烧结1小时制成。 厚膜工艺制成的元件一致性较好，机械强度高，适于批量生产。 厚膜型气敏元件 1-厚膜气敏元件 2-电极引线 3-氧化铝基片 4-加热器（印刷厚膜电阻） 单元3 气敏电阻式气体浓度检测 【知识链接】 2．气敏电阻的加热方式及主要参数 （1）气敏电阻的加热方式 气敏电阻根据加热的方式可分为直热式和旁热式两种，直热式消耗功率大，稳定性较差，故应用逐渐减少。旁热式性能稳定，消耗功率小，其结构上往往加有封压双层的不锈钢丝网防爆，因此安全可靠，其应用面较广。 （a）结构 （b）符号 直热式SnO2气敏电阻 （a）结构 （b）符号 旁热式SnO2气敏电阻 2、5-灯丝 1、3、4、6-测量引脚 单元3 气敏电阻式气体浓度检测 【知识链接】 （2）气敏电阻主要参数 ①加热功率 加热电压与加热电流的乘积。 ②允许工作电压范围。 ③工作电压 工作条件下，气敏电阻两极间的电压。 ④加热电压 加热器两端的电压。 ⑤加热电流 通过加热器的电流。 ⑥灵敏度 ⑦响应时间 ⑧恢复时间 单元3 气敏电阻式气体浓度检测 【应用案例】 【案例1】酒精测试仪 酒精测试仪可用于交通中酒驾事故认定，也可以用在其他场合检测人体呼出气体中的酒精含量，或使用于高危领域禁止酒后上岗的特殊作业。 （a）酒精传感器 （b）酒精测试仪 酒精传感器、酒精测试仪 单元3 气敏电阻式气体浓度检测 【应用案例】 【案例2】煤气泄漏报警器 煤气泄漏报警器由探测器与报警控制主机构成，用以检测室内外危险场所的泄漏情况。当被测场所存在可燃性气体时，探测器将气信号转换成电压信号或电流信号传送到报警仪表，仪器显示出有可燃性气体爆炸下限的百分比浓度值。当有可燃性气体浓度超过报警设定值时，控制器通过执行器或执行电路发出报警信号或执行关闭燃气阀门等动作。 煤气泄漏报警器 控制器与探测器连接示意图 单元3 气敏电阻式气体浓度检测 【实践项目】 矿灯瓦斯报警电路的制作 1．项目要求 认识气敏元件，通过矿灯瓦斯泄漏报警电路制作，掌握气敏传感器的特性、原理及基本应用。 2．设备与工具 数字万用表、直流稳压电源或电池组；气敏元件QM-N5；继电器；电阻、电容、电位器、三极管、开关、指示灯等若干，打火机、甲烷气瓶；常用电子