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氣體濃度和成分的傳感器,它對于環(huán)境保護和安全監(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,由于檢測現(xiàn)場溫度、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,而且氣體對傳感元件的材料會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)物,附著在元件表面,往往會使其性能變差。所以對氣敏傳感器有下列要求:能夠檢測報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、瓦斯氣體的檢測、煤氣的檢測、氟利昂(R11、R12)的檢測、呼氣中乙醇的檢測、人體口腔口臭的檢測等等。它將氣體種類及其與濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號,根據(jù)這些電信號的強弱就可以獲得與待測氣體在環(huán)境中的存在情況有關(guān)的信息,從而可以進行檢測、監(jiān)控、報警;還可以通過接口電路與計算機組成自動檢測、控制和報警系統(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,根據(jù)這些電信號的強弱就可以獲得與待測氣體在環(huán)境中的存在情況有關(guān)的信息,從而可以進行檢測、監(jiān)控、報警,還可以通過接口電路與計算機組成自動檢測、控制和報警系統(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所有類別的氣體;因此能實現(xiàn)氣-電轉(zhuǎn)換的傳感器種類很多,實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,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,原來吸附的氧就會脫附,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。
有害氣體檢測的氣體傳感器的一大作用,有害氣體的檢測有兩個目的,第一是測爆,第二是測毒。所謂測爆是檢測危險場所可燃?xì)夂?,超?biāo)報警,以避免爆炸事故的發(fā)生;測毒是檢測危險場所有毒氣體含量,超標(biāo)報警,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。例如測爆選擇可燃?xì)怏w檢測報警儀,測毒選擇有毒氣體檢測報警儀等。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)或貯存崗位長期運行的泄漏檢測選用固定式氣體傳感器;其他象檢修檢測、應(yīng)急檢測、進入檢測和巡回檢測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,或者請傳感器技術(shù)人員上面勘察以便更好的選擇氣體傳感器。