第十章氣濕敏傳感器-wenkub
2022-08-29 13:29:04 本頁面
【正文】 為立方晶系 ， 2700℃ 下熔融 ， 在熔融二氧化鋯中添加氧化鈣 、 三氧化二釔 、 氧化鎂等雜質(zhì)后 ， 成為穩(wěn)定的正方晶型 ， 具有瑩石結(jié)構(gòu) ， 稱為穩(wěn)定化二氧化鋯 。 氣敏元件外形和引出線分布 加熱絲放置在陶瓷管內(nèi)，管外涂梳狀金電極作測量電極，在金屬電極上涂有 SnO2等材料。因其熱容量小、穩(wěn)定性差，測量電路與加熱電路間易相 互干擾，加熱器與 SnO2基體間由于熱膨脹系數(shù)的差異而導(dǎo)致接觸不良，造成元件的失效，現(xiàn)已很少使用。 其敏感體用粒徑很小 (平均粒徑 ≤ １ μ m)的 SnO2粉體為基本材料 ， 根據(jù)需要添加不同的添加劑 ， 混合均勻作為原料 。 當被測氣體在該半導(dǎo)體表面吸附后 ， 引起其電學特性 (例如電導(dǎo)率 )發(fā)生變化 。 則 ?????? ?? CQb ??并由此求得空氣中可燃性氣體的濃度 。工作時 ， 要求在 F1和 F2上保持100mA～ 200mA的電流通過 ，以供可燃性氣體在檢測元件 F1上發(fā)生氧化反應(yīng) (接觸燃燒 )所需要的熱量 。 可燃性氣體燃燒 ， 其發(fā)熱量與可燃性氣體的濃度有關(guān) 。 空氣中可燃性氣體濃度愈大 ， 氧化反應(yīng) (燃燒 )產(chǎn)生的反應(yīng)熱量 (燃燒熱 )愈多 ， 鉑絲的溫度變化 (增高 )愈大 ，其電阻值增加的就越多 。 當檢測元件 F1與可燃性氣體接觸時 ， 由于劇烈的氧化作用 (燃燒 )， 釋放出熱量 ， 使得檢測元件的溫度上升 ，電阻值相應(yīng)增大 ， 橋式電路不再平衡 ， 在 A、 B間產(chǎn)生電位差E。 若與相應(yīng)的電路配合 ， 就能在空氣中當可燃性氣體達到一定濃度時 ， 自動發(fā)出報警信號 ， 其感應(yīng)特性曲線如圖 。 目前流行的定性模型是： 原子價控制模型 、 表面電荷層模型 、 晶粒間界勢壘模型 。 主要用于檢測 可燃的還原性 氣體 ， 其工作溫度約 300℃ 。 第 10章 氣敏濕敏傳感器 （ 2） 旁熱式 SnO2氣敏元件 加熱器電阻值一 般為 30Ω～ 40Ω 電極 加熱器 瓷絕緣管 旁熱式氣敏器件結(jié)構(gòu)及符號 SnO2燒結(jié)體 1 2 3 4 5 6 （ a）結(jié)構(gòu) （ b）符號 7 100目不銹鋼網(wǎng) 216。 第 10章 氣敏濕敏傳感器 三 、 氧化鋯氧氣傳感器 在固體電解質(zhì)中 ， 作為載流子傳導(dǎo)電流的主要是離子 。并且 由于雜質(zhì)的加入 ， 在二氧化鋯晶格中產(chǎn)生氧空位 ，其濃度隨雜質(zhì)的種類和添加量而改變 ， 其離子電導(dǎo)性也隨雜質(zhì)的種類和數(shù)量而變化 。添加三氧化二釔的 ZrO2－ Y2O3固溶體 ， 離子活性較高 ， 在較低的溫度下 ， 其離子電導(dǎo)都較大 ，如圖 。 氯化鋰極易潮解 ， 并產(chǎn)生離子導(dǎo)電 ， 隨濕度升高而電阻減小 。 有機高分子的材料種類也很多 ,工作原理也各不相同 。 第二節(jié) 濕敏傳感器 第 10章 氣敏濕敏傳感器 一 、 濕度表示法 空氣中含有水蒸氣的量稱為濕度 ， 含有水蒸氣的空氣是一種混合氣體 。 而飽和蒸氣壓是指在同一溫度下 ， 混合氣體中所含水蒸氣壓的最大
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