气敏电阻器的分类
1、N型气敏电阻器:在检测到甲烷、一氧化碳、天然气、煤气、液化石油气、乙烷、氢气等气体时,其电阻值将减小。
2、P型气敏电阻器:在检测到可燃气体时,其电阻值将增大;而在检测到氧气、氯气及二氧化氮等气体时,其电阻值将减小。
气敏电阻器的工作原理
常用的主要有接触燃烧式气体传感器、电化学气敏传感器和半导体气敏传感器等。接触燃烧式气体传感器的检测元件一般为铂金属丝(也可表面涂铂、钯等稀有金属催化层),使用时对铂丝通以电流,保持300℃~400℃的高温,此时若与可燃性气体接触,可燃性气体就会在稀有金属催化层上燃烧,因此,铂丝的温度会上升,铂丝的电阻值也上升;通过测量铂丝的电阻值变化的大小,就知道可燃性气体的浓度。电化学气敏传感器一般利用液体(或固体、有机凝胶等)电解质,其输出形式可以是气体直接氧化或还原产生的电流,也可以是离子作用于离子电极产生的电动势。半导体气敏传感器具有灵敏度高、响应快、稳定性好、使用简单的特点,应用极其广泛;半导体气敏元件有N型和P型之分。
N型在检测时阻值随气体浓度的增大而减小;P型阻值随气体浓度的增大而增大。象SnO2金属氧化物半导体气敏材料,属于N型半导体,在200~300℃温度它吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度减少,从而使其电阻值增加。当遇到有能供给电子的可燃气体(如CO等)时,原来吸附的氧脱附,而由可燃气体以正离子状态吸附在金属氧化物半导体表面;氧脱附放出电子,可燃行气体以正离子状态吸附也要放出电子,从而使氧化物半导体导带电子密度增加,电阻值下降。可燃性气体不存在了,金属氧化物半导体又会自动恢复氧的负离子吸附,使电阻值升高到初始状态。这就是半导体气敏元件检测可燃气体的基本原理。
目前国产的气敏元件有2种。一种是直热式,加热丝和测量电极一同烧结在金属氧化物半导体管芯内;另一种是旁热式,这种气敏元件以陶瓷管为基底,管内穿加热丝,管外侧有两个测量极,测量极之间为金属氧化物气敏材料,经高温烧结而成。
气敏电阻器的相关特性
1、气敏电阻器特性:是一种对特殊气体敏感的元件,它可以将被测气体的浓度和成分信号转变为相应的电信号。
2、电路中文字符号: 用“R”或”RG”表示。
3、气敏电阻器结构特点:通常采用氧化锡(SnO2)等金属氧化物材料制成。
4、气敏电阻器的应用:它广泛应用于各种可燃气体、有毒气体和烟雾等方面的检测及自动控制。