气敏湿度水份传感器

第一页，共二十七页，编辑于2023年，星期一气敏传感器

气敏传感器，又称气体传感器，是指利用各种化学、物理效应将气体成分、浓度转换成电信号的传感器件，是化学传感器中最活跃的一种，广泛应用于煤矿、农业、化工、建筑、环保、医疗、家电等领域。功能：气体成份的检测与控制；煤矿瓦斯浓度的检测与报警；环境污染情况的监测；煤气泄漏；火灾报警等。工作原理：气敏元件的气敏效应。导电率（阻值）随气体的吸附而改变。气敏元件：氧化亚铜；SnO2,ZnO,WO3,V2O5,CdO,Fe2O3

第二页，共二十七页，编辑于2023年，星期一气敏元件工作机理

气敏半导体材料（SnO2）是N型半导体。其导电机理可用吸附效应来解释。半导体气敏电阻的阻值随吸附气体的数量和种类而改变。SnO2气敏半导瓷对许多可燃性气体，如氢、一氧化碳、甲烷、丙烷、乙醇等都有较高的灵敏度。掺加Pd（钯）、Mo（钼）等杂质对烟雾的灵敏度增加，可制造烟雾报警器。第三页，共二十七页，编辑于2023年，星期一常用气敏元件的种类

1.烧结型气敏元件以半导瓷SnO2为基体材料添加不同杂质，采用传统制陶方法进行烧结。2.薄膜型气敏元件薄层氧化物半导体薄膜。SnO2和ZnO薄膜的气敏特性最好。3.厚膜气敏元件用SnO2和ZnO等材料与硅凝胶混合制成厚膜胶。机械强度更高。第四页，共二十七页，编辑于2023年，星期一第五页，共二十七页，编辑于2023年，星期一气敏元件的应用实例1.气敏电阻检漏报警器第六页，共二十七页，编辑于2023年，星期一2.煤矿瓦斯报警器第七页，共二十七页，编辑于2023年，星期一3.一氧化碳报警器第八页，共二十七页，编辑于2023年，星期一4.煤气传感器感应体接触到煤气时，电导率会发生变化。第九页，共二十七页，编辑于2023年，星期一4.煤气传感器第十页，共二十七页，编辑于2023年，星期一湿度传感器

湿敏元件利用湿敏材料吸收空气中的水份而导致本身电阻值发生变化的原理。随着现代工业技术的发展，造纸、电子、食品、医疗等部门提出了高精度高可靠测量和控制湿度的要求。因此，各种湿敏元件不断出现。第十一页，共二十七页，编辑于2023年，星期一湿度是指大气中所含的水蒸气量。常用的表示方法有两种:绝对湿度与相对湿度。绝对湿度（也称为水气浓度或水气密度）是指一定大小空间中水蒸气的绝对含量，用kg/m3表示。相对湿度与绝对湿度第十二页，共二十七页，编辑于2023年，星期一绝对湿度的计算：设空气水气密度为根据理想气体状态方程，得出关系式：绝对湿度第十三页，共二十七页，编辑于2023年，星期一1.氯化锂湿敏元件氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，离子导电率发生变化而制成的测湿元件。几种湿敏元件第十四页，共二十七页，编辑于2023年，星期一第十五页，共二十七页，编辑于2023年，星期一第十六页，共二十七页，编辑于2023年，星期一2.半导体陶瓷湿敏元件材料主要是金属氯化物，其电阻率随湿度增加而下降——负特性湿敏半导瓷。Fe3O4半导瓷的电阻率随着湿度的增加而增大——正特性湿敏半导瓷几种湿敏元件第十七页，共二十七页，编辑于2023年，星期一第十八页，共二十七页，编辑于2023年，星期一3.热敏电阻式湿敏元件第十九页，共二十七页，编辑于2023年，星期一第二十页，共二十七页，编辑于2023年，星期一4.高分子膜湿敏元件随高分子膜吸收或放出水份而引起电导率或电容变化实现测量环境相对湿度。5.金属氧化物陶瓷湿敏元件Al2O3为主体湿敏体。几种湿敏元件第二十一页，共二十七页，编辑于2023年，星期一6.结露传感器几种湿敏元件结露传感器解决了磁带录像机转轴、汽车的车窗玻璃，建材及其它精密仪器等的结露问题。由树脂和导电粒子组成的膜状结构。原理：吸收水份后，导电粒子的间隔扩大，电阻增大。第二十二页，共二十七页，编辑于2023年，星期一水份传感器

水份是存在于物质中水的数量，以百分比表示。是掌握物质保存状态和质量管理的指标。原理：将水份量（即含水量）转换成电信号进行测定和表示。类型：直流电阻型、高频电阻型、电容率型、气体介质型、近红外型、核磁共振型等。第二十三页，共二十七页，编辑于2023年，星期一水份传感器

工作原理：利用直流电阻原理的水份传感器利用了被测物质的电学特性，高分子物质的电阻R与其含水率M之间的关系如图：第二十四页，共二十七页，编辑于2