传感器第7章 气敏、湿敏传感器.ppt

第7章 气敏、湿敏传感器 单元18 气敏传感器 单元19 湿敏传感器 【电路图】 【电路分析】 单元18 气敏传感器 图示为常用的气体报警器电路，采用直热式气敏传感器，当室内可燃性气体浓度增加时，气敏器件接触到可燃性气体而电阻值降低，回路的电流增加，驱动峰鸣器报警。对于丙烷、丁烷、甲烷等气体，报警浓度一般选定在其爆炸下限的1/10，通过调整电阻来调节。 【知识要点】 1.利用半导体材料吸附气体后引起其性质发生变化的特性而制成的器件称为气敏传感器。气敏传感器是—种气—电转换元件。 2.气敏传感器主要用于天然气、煤气、石油化工等部门的易燃、易爆、有毒、有害气体的检测与预报、自动控制，检测污染气体、煤气报警和火灾报警等。气敏传感器大体分为电阻式和非电阻式，目前使用的大多为电阻式气敏传感器。电阻式气敏传感器是用氧化锡、氧化锌等金属氧化物材料制作，利用其阻值随被测气体浓度改变而变化的特性来检测气体浓度。 3.气敏传感器性能要求： （1）对被测气体的敏感可逆； （2）单位浓度的传导变化量大； （3）对被测气体以外的共存气体或物质不敏感。 （4）稳定性、重复性好，响应速度快。 （5）对周围环境（温度、湿度等）依赖性小； （6）使用、维护方便，性价比高。 4.气敏传感器的结构： （1）电阻型半导体气敏传感器结构 （2）直热式气敏器件结构 （4）接触燃烧式气体传感器结构 （5）气敏二极管 5.主要特性参数 （1）器件电阻 （2）灵敏度 （3）响应时间 （4）恢复时间 （5）加热电阻和加热功率 回到第一页 （6）原电池式气体传感器 【电路图】 【电路分析】 单元19 湿敏传感器 图示为湿度检测器电路。由555时基电路、湿度传感器CH等组成多谐振荡器，在振荡器的输出端接有电容器C2，它将多谐振荡器输出的方波信号变为三角波。当相对湿度变化时，湿度传感器CH的电容量将随着改变，它将使多谐振荡器输出的频率及三角波的幅度都发生相应的变化，输出的信号经VD1，VD2整流和C4滤波后，可从电压表上直接读出与相对湿度相应的指数。RP电位器用于仪器的调零。 【知识要点】 1.湿敏传感器的定义：由湿敏元件和转换电路等组成湿敏传感器，可感受外界湿度（常将空气或其他气体中的水分含量称为湿度）变化，并通过器件材料的物理或化学性质变化将环境湿度信号变换为电信号的装置。 2.湿敏传感器的分类 （1）按材料：陶瓷式、有机高分子式、半导体式、电解质式等； （2）按探测功能：相对湿度、绝对湿度、结露和多功能式等； （3）按输出电学量类型：电阻式、电容式、频率式等。 （4）按与水分子的亲和力：水亲和力型湿敏传感器、非水亲和力型湿敏传感器。 3. 湿敏传感器的结构 （1）半导体陶瓷湿敏电阻 1）正特性湿敏半导瓷导电原理 2）负特性湿敏半导瓷导电原理 回到第一页 （2）氯化锂湿敏电阻