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半导体气敏元件

2023-04-06 21:02自然百科人已围观

[拼音]：bandaoti qimin yuanjian

[外文]：semiconduct-gassensitive element

利用气敏半导体与可燃气体接触时电阻率变化的性质制成的传感器，又称半导体气敏电阻。在测量仪表中气敏元件被接入电桥，由电桥输出与被测可燃气体浓度成一定关系的电信号。气敏半导体材料一般为非化学配比的金属氧化物制成的 P型或N型半导体，N型有氧化锡、氧化铟、氧化锰等,P型有氧化钼、氧化镍、氧化钴等。元件的灵敏度因被测气体的不同而异（见图）,对乙醚、乙醇、氢以及正乙烷等具有较高灵敏度。一般,空气中只要有0.1％浓度的一氧化碳或天然气就足以提供警报的信号。由于气敏元件是一种新型器件，对它的工作原理存在两种解释。一种解释是,当半导体气敏元件与可燃气体接触时,在它的表面将产生化学反应而放出热量，使元件升温而改变电阻率；另一种解释是被测气体与半导体之间产生载流子交换而引起电阻变化。常采用预热电阻使元件表面升温和掺杂过渡金属化合物的方法来提高灵敏度和扩大测量范围。半导体气敏元件具有一定稳定性，使用时间、环境温度、湿度对性能的影响不大。但它还不能作为一种精确的定量测量仪表，对它的稳定性、精度、复现性等还需进一步研究。根据气敏元件的基本特性，目前已制成各种可燃气体的浓度检测器、探漏报警器，在石油、化工、采矿等工业部门广泛应用。