《传感与检测技术》半导体传感器课件.ppt

《传感与检测技术》半导体传感器课件.ppt

  1. 1、本文档共64页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
《传感与检测技术》半导体传感器课件

2 常用半导体湿敏电阻 (1)烧结型半导体陶瓷湿敏电阻 半导体陶瓷湿敏传感器结构及等效电路示意图 图8.14 烧结型半导体陶瓷湿敏元件结构 感湿体:MgCr2O4-TiO2 多孔陶瓷 (2)涂覆膜型Fe3O4湿敏元件 ,由金属氧化 物微粒经过堆积、粘结而成的材料; (3)ZnO-Cr2O3陶瓷湿敏元件,其结构是将多孔材料的电极烧结在多孔陶瓷圆片的两表面上,并焊上铂引线,然后将敏感元件装在有网眼过滤的方形塑料盒中并用树脂固定。 8.3 磁敏传感器 8.3.1 磁阻传感器 表达式为: 1、磁阻效应 ρB—磁感应强度为B时的电阻率; ρ0—B=0时的电阻率; μ—电子迁移率; B — 磁感应强度。  包括:霍尔元件、磁阻元件、磁敏二极管、磁敏三极管等。   半导体材料的电阻率随外加磁场而变化的现象。 电阻率的相对变化为: 磁感应强度从0变化至B后,电阻率的变化量为: 可见:磁场一定,迁移率越高的材料其磁阻效应越明显。 2、磁敏电阻的形状 L、b—分别为电阻的长度和宽度; —形状效应函数 磁阻效应的大小除了与材料有关外,还与磁敏电阻的几何形状有关。 若考虑几何形状的影响,则电阻率的相对变化可近似用下式表示: 常见的磁敏电阻是圆盘形的,如图8.15. 图8.16为磁阻率与磁感应强度及几何形状的关系 3、磁敏电阻特性 在低磁场范围内,其电阻值与磁场强度的平方成正比关系;在高磁场范围内,其电阻值与磁场强度成线性关系。 1 结构 磁敏二极管(SMD)的结构 8.3.2 磁敏二极管   在高阻半导体芯片(本征区I)的两端,分别制作P、N两个电极,形成P-I-N结。 2 工作原理 图8.19 磁敏二极管工作原理 (a)图a未加磁场时,如果外加正偏压,则: ● 同时应有大量电子注入P区,形成电流; ● 只有少量电子和孔穴在I区复合。 ● 有大量的空穴从P区通过I 区进入N区; 图8.19 磁敏二极管工作原理 ● 电子和空穴向r区偏转,在r区电子和空穴复合的速度 很快,它们将因复合而消失; (b) 图b,当受到正向磁场作用时,电子和空穴都受到 洛仑兹力的作用而偏转。 ● 结果:电流减小,电阻增加。 图8.19 磁敏二极管工作原理 (c)图c当受到负向磁场作用时,电子和空穴则向另 一面偏转 ● 此时它们的复合率变小,可使电流增大,电阻减小。 以上分析可知:根据电流大小可测磁场的方向和强度。 3 磁敏二极管的主要特性 (1)磁电特性 在给定条件下,磁敏二极管输出的电压变化与外加磁场的关系 。 图8.21 硅磁敏二极管输出电压与B的关系 (2) 伏安特性 磁敏二极管正向偏压与通过其电流的关系 (3) 灵敏度 U0—磁感应强度为零时,磁敏二极管两端的电压; UB—磁感应强度为B时,磁敏二极管两端的电压 在恒流源偏置下,磁敏二极管的输出电压随磁感应强度B变化而产生的相对变化定义为电压相对灵敏度KL (4) 温度特性 图8.22 硅磁敏二极管输出电压的温度特性 在标准测试条件下,输出电压随温度变化的特性。 磁敏二极管特点 1)灵敏度高。 2)具有正反向磁灵敏度,这是磁阻器件所不具备的 3)在较小电流下工作时,仍有很高的灵敏度. 4)它的缺点是灵敏度与磁场呈线性关系的范围窄。 8.3.3 磁敏三极管 磁敏三极管分两种: 3BCM型锗磁敏三极管, 3CCM型硅磁敏三极管 磁敏晶体管的放大系数是随着磁场方向变化的; 而且具有正反向不同的磁灵敏度。 第8章 半导体传感器 8.1 气敏传感器* 8.2 湿敏传感器* 8.3 磁敏传感器* 8.4 色敏传感器 8.5 半导体传感器的应用 1、气敏传感器概念及组成  气敏传感器---测定气体的类别、浓度和特定成分,并 将其转换为电信号的器件。  主要类型--- 电阻式半导体气体传感器、电容式陶瓷气    体传感器、电化学气体传感器等。 8.1.1 半导体气敏传感器概述  主要组成---敏感、识别与信号放大处理 。 8.1 气敏传感器 (2)按结构分类 干式传感器----使用时必须加热,使电介质和催化剂长期 处于高温状态。往往会导致性能劣化。 湿式传感器----电极表面浸入电解液中,根据

文档评论(0)

sandaolingcrh + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档