日韩欧美国产极速不卡一区,国产手机视频在线观看尤物,国产亚洲欧美日韩蜜芽一区,亚洲精品国产免费,亚洲二区三区无码中文,A大片亚洲AV无码一区二区三区,日韩国语国产无码123

您好,歡迎來(lái)到維�(kù)電子市場(chǎng)�(wǎng) 登錄 | 免費(fèi)注冊(cè)

半導(dǎo)體氣敏傳感器
閱讀�17346�(shí)間:2011-03-22 20:22:55

  半導(dǎo)�傳感�是一種采用半�(dǎo)體氣敏為主要使用材料的傳感裝置,它利用與其氣體接觸時(shí)使半�(dǎo)體的�(dǎo)電率等物理性質(zhì)�(fā)生變化來(lái)檢測(cè)待測(cè)氣體的成分和濃度。并�,它具有靈敏度高、響�(yīng)�(shí)間和恢復(fù)�(shí)間快、使用壽命長(zhǎng)及價(jià)格低等優(yōu)�(diǎn),成為世界上�(chǎn)量、使用最廣的傳感器之一�

由來(lái)

  氣體與人類的日常生活密切相關(guān),對(duì)氣體的檢�(cè)已經(jīng)是保�(hù)和改善生�(tài)居住�(huán)境不可缺少手�,氣敏傳感器�(fā)揮著極其重要的作�。例如生活環(huán)境中的一氧化碳濃度達(dá)0.8�1.15ml/L�(shí),就�(huì)出現(xiàn)呼吸急促,脈搏加�,甚�?xí)炟实葼顟B(tài),達(dá)1.84ml/L�(shí)則有在幾分鐘�(nèi)死亡的危�(xiǎn),因此對(duì)一氧化碳檢�(cè)必須快而準(zhǔn)。利用SnO2金屬氧化物半�(dǎo)體氣敏材�,通過(guò)顆粒超微�(xì)化和摻雜工藝制備SnO2納米顆粒,并以此為基體摻雜一定催化劑,經(jīng)適當(dāng)燒結(jié)工藝�(jìn)行表面修�,制成旁熱式燒結(jié)型CO敏感元件,能夠探�(cè)0.005%�0.5%范圍的CO氣體。還有許多易爆可�?xì)怏w、酒精氣�、汽車尾氣等有毒氣體的�(jìn)行探�(cè)的傳感器。常用的主要有接觸燃燒式氣體傳感�、電化學(xué)氣敏傳感器和半導(dǎo)體氣敏傳感器�。接觸燃燒式氣體傳感器的檢測(cè)元件一般為鉑金屬絲(也可表面涂�、鈀等稀有金屬催化層),使用�(shí)�(duì)鉑絲通以電流,保�300℃~400℃的高溫,此�(shí)若與可燃性氣體接觸,可燃性氣體就�(huì)在稀有金屬催化層上燃�,因此鉑絲的溫度�(huì)上升,鉑絲的電阻值也上升;通過(guò)�(cè)量鉑絲的電阻值變化的大小,就知道可燃性氣體的濃度。電化學(xué)氣敏傳感器一般利用液體(或固�、有�(jī)凝膠等)電解�(zhì),其輸出形式可以是氣體直接氧化或還原�(chǎn)生的電流,也可以是離子作用于離子電極�(chǎn)生的電動(dòng)�(shì)。半�(dǎo)體氣敏傳感器具有靈敏度高、響�(yīng)�、穩(wěn)定性好、使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn),應(yīng)用極其廣��

分類

  半導(dǎo)體氣敏傳感器有多種分類方�,主要一種是將其分為兩類—電�(dǎo)控制型氣敏傳感器和電壓控制氣敏傳感器。其中電�(dǎo)控制型一般以金屬氧化物半�(dǎo)體材料如SnO、ZnO、FeO系為基體,加入合適的催化金屬和添加劑,采用燒�(jié)、厚膜或薄膜工藝制成�

  半導(dǎo)體氣敏傳感器包括硫化氫氣敏傳感器和一氧化�?xì)饷魝鞲衅鲀蓚€(gè)敏感器件。硫化氫氣敏傳感器是采用MOS�(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)�(gòu),利用�(guò)渡金屬作柵極的氣敏元�,�(dāng)空氣中存在硫化氫�(shí),�(chǎng)效應(yīng)晶體管的�(kāi)啟電壓發(fā)生變�,變化的幅度與硫化氫的濃度成比�。一氧化�?xì)饷魝鞲衅魇抢靡远趸a為基體的鉑-銻-二氧化錫敏感材料制成的表面電阻控制型敏感器件,�(dāng)空氣中有微量的一氧化碳存在時(shí),器件的電阻急劇下降。該兩種敏感器件靈敏度均�10ppm;響應(yīng)�(shí)間均�0�;感應(yīng)�(shí)間均�1秒�

元件

  1、接觸燃燒式氣敏元件

  2、金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏元�

  3、氧化鋯氣敏元件

原理

  �(dāng)半導(dǎo)體器件被加熱到穩(wěn)定狀�(tài)�(shí),氣體接觸半�(dǎo)體表面而被吸附,吸附的分子首先在表面自由擴(kuò)散,失去�(yùn)�(dòng)能量,一部分分子被蒸�(fā)�,另一部分殘留分子�(chǎn)生熱分解而固定在吸附處。當(dāng)半導(dǎo)體的功函�(shù)小于吸附分子的電子親和力�(shí),則吸附分子將從器件奪得電子而變成負(fù)離子吸附,半�(dǎo)體表面呈�(xiàn)電荷�。具有負(fù)離子吸附傾向的氣體,如O2和NON,等被稱為氧化型氣體或電子接收型氣�。如果半�(dǎo)體的功函�(shù)大于吸附分子的離解能,則吸附分子將向器件釋放出電子,而形成正離子吸附。具有正離子吸附傾向的氣體有H2、CO,�?xì)浠衔锖痛碱�?,被稱為還原型氣體或電子供給型氣體�

  半導(dǎo)體氣敏元件有N型和P型之�。N型材料有SnO2、ZnO、TiO型等,P材料有MoO2、CrO3�。當(dāng)氧化型氣體吸附到N型半�(dǎo)體上,還原型氣將使半�(dǎo)體載流子減少,而使電阻值增�;相反,當(dāng)還原型氣體吸附到N型半�(dǎo)體上,氧化型氣體吸附到P型半�(dǎo)體上�(shí),則載流子增�,使半導(dǎo)體電阻值下�。例�: SnO2金屬氧化物半�(dǎo)體氣敏元�,在200-300度時(shí)吸附空氣中的�,形成氧的負(fù)離子吸附,使半導(dǎo)體中的電子密度減小,從而使其阻值增�。而當(dāng)遇到有能供給電子的還原型氣體(如CO�)�(shí),原�(lái)吸附的氧脫附,而以正離子狀�(tài)吸附在金屬氧化物半導(dǎo)體表�,氧脫附放出電子,還原型氣體以正離子狀�(tài)吸附也要放出電子,從而使氧化物半�(dǎo)體導(dǎo)帶電子密度增�,電阻值下�。當(dāng)還原型氣體不存在�(shí),金屬氧化物半導(dǎo)體又�(huì)自動(dòng)恢復(fù)氧的�(fù)離子吸附,使電阻值回升到初始狀�(tài)�

  空氣中的氧的成分大體上是恒定�,因而氧的吸附量也是恒定�,氣敏器件的阻值大致保持不變。如果被�(cè)氣體流入這種氣氛�,器件表面將�(chǎn)生吸附作�,器件的阻值將隨氣體濃度而變�,從濃度與阻值的變化�(guān)系即可得�?dú)怏w的濃��

  氣敏元件在工作時(shí)都需要加熱,其目的是加速氣體吸�、脫出的�(guò)�,提高器件的靈敏度和反應(yīng)速度;燒去附著在探�(cè)部分的油�、塵埃等污物,起清潔作用;控制不同的加熱溫�,可以增�(qiáng)�(duì)被測(cè)氣體的選擇�,在�(shí)際工作時(shí)一般要加熱�200-400��

�(fā)�

  氣味檢測(cè)是半�(dǎo)體氣敏傳感器�(kuò)大應(yīng)用的主流方向之一,最有潛力的�(yīng)用領(lǐng)域是食品工業(yè)和醫(yī)�(xué),還有家住環(huán)境和舒適度的�(diào)節(jié)系統(tǒng)�。在�(kāi)�(fā)味敏傳感器方面取得的主要成就是在改�(jìn)提高敏感材料的靈敏度和選擇性方�,針�(duì)氣味的特征成�,使用了各種摻雜�,以適應(yīng)不同的需�。典型的刺激性氣味的主要組分是三甲胺(TMA)和二甲胺(DMA),以及氨氣對(duì)TMA和DMA敏感的氣敏傳感器被用�(lái)鑒別魚類的新鮮程��

氣體測(cè)定系統(tǒng)的方框圖

  在開(kāi)�(fā)專為檢測(cè)多種混合氣體中的一種氣體成分的傳感器時(shí)有相�(dāng)?shù)碾y度,�?yàn)楹茈y使氣敏傳感器具有一�(gè)理想的選擇�。此外,在有些場(chǎng)合還需要分別鑒別出混合氣體中的各�(gè)成分。后一種情況可以用幾�(gè)不同的傳感器組成的系�(tǒng),配以對(duì)它�?nèi)〉玫男畔⒆髯�?xì)地處理的辦法解決。這類系統(tǒng)的方框圖示于圖。取決于系統(tǒng)的設(shè)�(jì)目標(biāo)(檢測(cè)其中一�,還是所有成�),可以采用高選擇性傳感器,也可以選用具有部分交叉選擇性的傳感�。種選擇�(shí),每一只傳感器只對(duì)混合氣中某一種成分敏感。如果混合氣中含有的氣體組分?jǐn)?shù)量多于設(shè)�(jì)的傳感器�(shù)目時(shí),該系統(tǒng)就沒(méi)有能力鑒別所有的組成氣體。當(dāng)�,那些只�(duì)一種成分敏感的傳感�,應(yīng)是在它工作時(shí)能夠不受其他氣體組成影響�。但�,現(xiàn)�(shí)情況是,大多�(shù)傳感器不是只�(duì)某種特定氣體敏感,而是�(duì)一類氣�(例如還原性氣�,或者是氧化性氣體等)敏感�

  �(dāng)混合氣體中的組成成分不能被分別直接測(cè)定時(shí),還可以利用微處理器,由它將從各傳感器那里獲取的信息�(jìn)行二�(jí)處理。然后使用模式識(shí)別方法�(jìn)行氣體性質(zhì)分析。最常用的氣敏傳感器信號(hào)二級(jí)處理方法匯列如下�

  線性回歸               偏微分最小二乘方

  多重線性回歸                      順序淹沒(méi)因素分析

  背景情況鑒別�                      人工神經(jīng)�(wǎng)�(luò)

參數(shù)

  1)工作電壓:5VDC

  2)靜�(tài)功耗:�15mW

  3)工作溫度:�10℃~50�

  4)相�(duì)濕度:≤95%

  5)初期穩(wěn)定時(shí)間:�3min.

  6)檢�(cè)濃度范圍�0~2000ppm(一氧化碳)

TP-2一氧化碳?xì)饷魝鞲衅?src="https://www.dzsc.com/news/uploadfile/201132520302731.jpg"

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

已收錄詞�157073�(gè)