氣敏傳感器的工作原理是什么?氣敏傳感器的作用介紹
氣敏傳感器是用來檢測(cè)氣體濃度和成分的傳感器,它對(duì)于環(huán)境保護(hù)和安全監(jiān)督方面起著極重要的作用。氣敏傳感器是暴露在各種成分的氣體中使用的,由于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度的變化很大, 又存在大量粉塵和油霧等,所以其工作條件較惡劣,而且氣體對(duì)傳感元件的材料會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)物,附著在元件表面,往往會(huì)使其性能變差。所以對(duì)氣敏傳感器有下列要求:能夠檢測(cè)報(bào)警氣體的允許濃度和其他標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的氣體濃度,能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作,重復(fù)性好,響應(yīng)速度快,共存物質(zhì)所產(chǎn)生的影響小等。
氣敏傳感器的應(yīng)用主要有:一氧化碳?xì)怏w的檢測(cè)、瓦斯氣體的檢測(cè)、煤氣的檢測(cè)、氟利昂(R11、R12)的檢測(cè)、呼氣中乙醇的檢測(cè)、人體口腔口臭的檢測(cè)等等。它將氣體種類及其與濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào),根據(jù)這些電信號(hào)的強(qiáng)弱就可以獲得與待測(cè)氣體在環(huán)境中的存在情況有關(guān)的信息,從而可以進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警;還可以通過接口電路與計(jì)算機(jī)組成自動(dòng)檢測(cè)、控制和報(bào)警系統(tǒng)。
它將氣體種類及其與濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào),根據(jù)這些電信號(hào)的強(qiáng)弱就可以獲得與待測(cè)氣體在環(huán)境中的存在情況有關(guān)的信息,從而可以進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警,還可以通過接口電路與計(jì)算機(jī)組成自動(dòng)檢測(cè)、控制和報(bào)警系統(tǒng)。 由于氣體種類繁多, 性質(zhì)各不相同,不可能用一種傳感器檢測(cè)所有類別的氣體;因此能實(shí)現(xiàn)氣-電轉(zhuǎn)換的傳感器種類很多,實(shí)際使用最多的是半導(dǎo)體氣敏傳感器。
一只完整的氣敏器件是由防爆網(wǎng)、管座、電極、玻璃基體、加熱器和氧化物半導(dǎo)體等幾部分組成的。氣敏器件的核心部分是金屬氧化物半導(dǎo)體,如二氧化錫等。這類金屬氧化物半導(dǎo)體,在一定溫度時(shí),能吸附空氣中的氧,形成氧的負(fù)離子吸附,使半導(dǎo)體材料中電子密度減小,電阻增大。當(dāng)遇到可燃性氣體或毒氣時(shí),原來吸附的氧就會(huì)脫附,而由可燃性氣體或毒氣以正離子狀態(tài)吸附在半導(dǎo)體材料的表面。由于在脫附和吸附過程中均放出電子,使電子密度增大,從而使電阻減小。器件中加熱器的作用是為了提高器件的靈敏度。
有害氣體檢測(cè)的氣體傳感器的一大作用,有害氣體的檢測(cè)有兩個(gè)目的,第一是測(cè)爆,第二是測(cè)毒。所謂測(cè)爆是檢測(cè)危險(xiǎn)場(chǎng)所可燃?xì)夂浚瑯?biāo)報(bào)警,以避免爆炸事故的發(fā)生;測(cè)毒是檢測(cè)危險(xiǎn)場(chǎng)所有毒氣體含量,超標(biāo)報(bào)警,以避免工作人員中毒。
有害氣體有三種情況第一、無毒或低毒可燃,第二、不燃有毒,第三、可燃有毒。針對(duì)這三種不同的情況,一般我們選擇傳感器需要選擇不同的氣體傳感器。例如測(cè)爆選擇可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警儀,測(cè)毒選擇有毒氣體檢測(cè)報(bào)警儀等。其次我們需要選擇氣體傳感器的類型,一般有固定式和便攜式。生產(chǎn)或貯存崗位長(zhǎng)期運(yùn)行的泄漏檢測(cè)選用固定式氣體傳感器;其他象檢修檢測(cè)、應(yīng)急檢測(cè)、進(jìn)入檢測(cè)和巡回檢測(cè)等選用便攜式氣體傳感器。
氣體傳感器類型有成百上千種,針對(duì)不同的氣體傳感器可能有不同的選用技巧,客戶在選擇氣體傳感器的時(shí)候如果自己不是很清楚可以咨詢傳感器廠家的技術(shù)人員,讓他們?yōu)槟氵x擇合適的氣體傳感器,或者請(qǐng)傳感器技術(shù)人員上面勘察以便更好的選擇氣體傳感器。