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文档简介

任务一测量的基础知识项目二瓦斯报警器的原理与设计【学习目标】 （1）了解气体传感器的主要特性。 （2）了解气体传感器的工作原理。 （3）熟悉常见气体传感器的应用电路。【知识准备】一、还原性气体传感器 所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子，化学价升高的气体。还原性气体多数属于可燃性气体，例如石油蒸气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、煤气、天然气、氢气等。

测量还原性气体的气敏电阻一般是用SnO2、ZnO或Fe2O3等金属氧化物粉料添加少量铂催化剂、激活剂及其它添加剂，按一定比例烧结而成的半导体器件。

图2-8还原性气体传感器

a）气敏烧结体b）气敏电阻外形c）基本测量转换电路

1—引脚2—塑料底座3—烧结体4—不锈钢网罩5—加热电极6—工作电极7—加热回路电源8—测量回路电源几种气敏电阻的外形如图图9酒精传感器

图10可燃性气体传感器酒精测试仪 几种国产气敏电阻的主要特性二、二氧化钛氧浓度传感器

半导体材料二氧化钛（TiO2）属于N型半导体，对氧气十分敏感。其电阻值的大小取决于周围环境的氧气浓度。当周围氧气浓度较大时，氧原子进入二氧化钛晶格，改变了半导体的电阻率，使其电阻值增大。

当氧气含量减小时，RTiO2的阻值减小，U0增大。图

11TiO2氧浓度传感器结构及测量转换电路三、半导体气敏元件的特性参数

1.气敏元件的电阻值 将电阻型气敏元件在常温下洁净空气中的电阻值，称为气敏元件(电阻型)的固有电阻值，表示为Ra。一般其固有电阻值在(103～105)Ω范围。 2.气敏元件的灵敏度 （1）电阻比灵敏度KRa——气敏元件在洁净空气中的电阻值；Rg——气敏元件在规定浓度的被测气体中的电阻值。 （2）气体分离度RC1——气敏元件在浓度为C1的被测气体中的阻值；RＣ2——气敏元件在浓度为C2的被测气体中的阻值；

通常，C1＞C2。

（3）输出电压比灵敏度KVVa——气敏元件在洁净空气中工作时，负载电阻上的电压输出；Vg——气敏元件在规定浓度被测气体中工作时，负载电阻的电压输出。

3.气敏元件的分辨率 表示气敏元件对被测气体的识别（选择）以及对干扰气体的抑制能力。气敏元件分辨率S表示为

式中Va——气敏元件在洁净空气中工作时，

负载电阻上的输出电压；Vg——气敏元件在规定浓度被测气体中工作时，负载电阻上的电压；

Vgi——气敏元件在i种气体浓度为规定值中工作时，负载电阻的电压。

（4）气敏元件的响应时间 表示在工作温度下，气敏元件对被测气体的响应速度。一般从气敏元件与一定浓度的被测气体接触时开始计时，直到气敏元件的阻值达到在此浓度下的稳定电阻值的63％时为止，所需时间称为气敏元件在此浓度下的被测气体中的响应时间。

（5）气敏元件的加热电阻和加热功率

气敏元件正常工作所需的加热电路功率，称为加热功率，用PH表示。一般在(0.5～2.0)W范围。（6）气敏元件的

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