智能传感与检测技术 教案 1-2 1.2气敏电阻传感器1.3湿敏电阻传感器.docx

《智能传感与检测技术》课程教案

授课题目

（章节）

第1章电阻式传感器

1.2气敏电阻传感器

1.3湿敏电阻传感器

建议课时

2

授课方式

理论知识讲授+课堂讨论+图片或实物展示

所属专业

教学目标

1.掌握气敏电阻传感器的工作原理

2.掌握湿敏电阻传感器的工作原理

教学重点

1.气敏电阻传感器的工作原理

2.湿敏电阻传感器的工作原理

教学难点

1.气敏电阻传感器的工作原理

2.湿敏电阻传感器的工作原理

参考教材

《智能传感与检测技术》徐小华主编机械工业出版社ISBN978-7-111-76072-6

教

学

内

容

『新课导入』

气敏电阻传感器和湿敏电阻传感器的应用非常广泛，气敏电阻传感器是测量气体的成分、浓度等参数的传感器，湿敏电阻传感器是测量湿度的传感器。

『授课内容』

1.2气敏电阻传感器

1.2.1基本概念与工作原理

使用气敏电阻传感器（以下简称气敏电阻），可以把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量，再转换为电流、电压信号。气敏电阻是一种半导体敏感器件，它利用半导体材料对气体的吸附而使自身电阻率发生变化的机理进行测量的元件。人们发现某些氧化物半导体材料如SnO2、ZnO、Fe2O3、MgO、NiO、BaTiO3等都具有这种现象。

1.2.2结构特性

1.气敏电阻的结构

气敏电阻一般由敏感元件、加热器和外壳三部分组成。图1-9是气敏电阻的电路符号。

2.气敏电阻的加热方式

半导体气敏电阻按其加热方式有直热式和旁热式两种。

1.2.3气敏传感器的应用实例

1.3湿敏电阻传感器

1.3.1基本概念与工作原理

湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。

1.3.2结构特性

1.半导体陶瓷湿敏元件

2.氯化锂湿敏电阻

图1-16是氯化锂湿敏电阻的结构图。它是在聚碳酸酯基片上制成一对梳状金电极，然后浸涂溶于聚乙烯醇的氯化锂胶状溶液，其表面再涂上一层多孔性保护膜而成。氯化锂是潮解性盐，这种电解质溶液形成的薄膜能随着空气中水蒸汽的变化而吸湿或脱湿。感湿膜的电阻随空气相对湿度变化而变化，当空气中湿度增加时，感湿膜中盐的浓度降低。

③有机高分子膜湿敏电阻

1.3.3测量电路与应用实例

图1-18为HOS103结露传感器的建议测量电路，读者可根据需要添加报警器或其他控制电路。

『课堂小结』

掌握气敏电阻传感器和湿敏电阻传感器的工作原理。

『作业布置』

课后综合题二（4、5）

『教学后记』