氣敏傳感器分類

　　氣敏傳感器是將氣體成分和濃度轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)和生活中，會接觸到各種各樣的氣體，需要進行檢測和控制。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、火災報警、燃燒情況的檢測與控制等。

　　氣敏傳感器的種類較多，主要包括敏感氣體種類的氣敏傳感器、敏感氣體量的真空度氣敏傳感器，以及檢測氣體成分的氣體成分傳感器。前者主要有半導體氣敏傳感器和固體電解質(zhì)氣敏傳感器，后者主要有高頻成分傳感器和光學成分傳感器。由于半導體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應快、使用壽命長和成本低等優(yōu)點，所以應用很廣。

　　半導體氣敏傳感器的工作原理

　　半導體氣敏傳感器是利用半導體氣敏元件同氣體接觸后，造成半導體性質(zhì)的變化來檢測特定氣體的成分或者測量其濃度。

　　半導體氣敏傳感器大體上可以分為電阻式和非電阻式兩類。電阻式半導體氣敏傳感器是利用氣敏半導體材料，如氧化錫（SnQ2）、氧化錳（MnO2）等金屬氧化物制成敏感元件，當它們吸收了可然氣體的煙霧，如氫、一氧化碳、烷、醚、醉、苯以及天然氣等時，會發(fā)生還原反應，放出熱量，使元件溫度相應增高，電阻發(fā)生變化。利用半導體材料的這種特性，將氣體的成分和濃度變換成電信號，進行監(jiān)測和報警。

　　圖4.42所示為典型氣敏元件的阻值一濃度關(guān)系?？梢钥闯?，元件對不同氣體的敏感程度不同，如對乙醚、乙醉、氫氣等具有較高的靈敏度，而對甲烷的靈敏度較低。一般地，隨著氣體的濃度增加，元件阻值明顯增大，在一定范圍內(nèi)，呈線性關(guān)系。

　　氣敏傳感器的材料

　　氣敏電阻的材料是金屬氧化物半導體（分P型如氧化錫和N型如氧化鈷），合成材料有時還滲入了催化劑， 如鈀（Pd）、鉑（Pt）、銀（Ag）等。

　　氣敏傳感器主要用于工業(yè)上天然氣、煤氣、石油化工等部門的易燃、易爆、有毒、有害氣體的監(jiān)測、預報和自動控制， 氣敏元件是以化學物質(zhì)的成分為檢測參數(shù)的化學敏感元件。