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半導(dǎo)體氣敏元件

2009年11月23日 15:27 www.xsypw.cn 作者:佚名 用戶評(píng)論(0
半導(dǎo)體氣敏元件
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?? 利用氣敏半導(dǎo)體與可燃?xì)怏w接觸時(shí)電阻率變化的性質(zhì)制成的傳感器,又稱半導(dǎo)體氣敏電阻。在測(cè)量?jī)x表中氣敏元件被接入電橋,由電橋輸出與被測(cè)可燃?xì)怏w濃度成一定關(guān)系的電信號(hào)。氣敏半導(dǎo)體材料一般為非化學(xué)配比的金屬氧化物制成的 P型或N型半導(dǎo)體,N型有氧化錫、氧化銦、氧化錳等,P型有氧化鉬、氧化鎳、氧化鈷等。元件的靈敏度因被測(cè)氣體的不同而異(見(jiàn)圖[半導(dǎo)體氣敏元件的電阻-濃度關(guān)系]),對(duì)乙醚、乙醇、氫以及正乙烷等具有較高靈敏度。一般,空氣中只要有0.1%濃度的一氧化碳或天然氣就足以提供警報(bào)的信號(hào)。由于氣敏元件是一種新型器件,對(duì)它的工作原理存在兩種解釋。一種解釋是,當(dāng)半導(dǎo)體氣敏元件與可燃?xì)怏w接觸時(shí),在它的表面將產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而放出熱量,使元件升溫而改變電阻率;另一種解釋是被測(cè)氣體與半導(dǎo)體之間產(chǎn)生載流子交換而引起電阻變化。常采用預(yù)熱電阻使元件表面升溫和摻雜過(guò)渡金屬化合物的方法來(lái)提高靈敏度和擴(kuò)大測(cè)量范圍。半導(dǎo)體氣敏元件具有一定穩(wěn)定性,使用時(shí)間、環(huán)境溫度、濕度對(duì)性能的影響不大。但它還不能作為一種精確的定量測(cè)量?jī)x表,對(duì)它的穩(wěn)定性、精度、復(fù)現(xiàn)性等還需進(jìn)一步研究。根據(jù)氣敏元件的基本特性,目前已制成各種可燃?xì)怏w的濃度檢測(cè)器、探漏報(bào)警器,在石油、化工、采礦等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用。

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