- 案例项目简介
- 项目背景
为保护设备提供定制传感器制传感器,需要分选不同氧化物等气敏材料,急需高效的检测方案。
- 项目痛难点
被测气敏材料种类繁多
各种气敏材料需要在同一气体条件下进行比较
确定最佳工作时的电学条件
- 气敏电阻和气敏传感器是什么?
1.气敏传感器说明
气敏电阻是一种将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的传感器。它是由某些半导体吸收某些气体后的氧化还原反应制成的。目前,有三种气敏传感器:接触燃烧传感器、电化学气敏传感器和半导体气敏传感器。
a)、接触燃烧传感器
检测元件一般为铂金属丝(或表面涂铂、钯等稀有金属催化层),使用时铂金丝通过电流保持300℃~400℃在高温下,如果与可燃气体接触,可燃气体会在稀有金属催化层上燃烧。因此,铂丝的温度会升高,铂丝的电阻值也会升高;通过测量铂丝电阻值的变化,我们可以知道可燃气体的浓度。
b)、电化学气敏传感器
液体(或固体、有机凝胶等)的电解质一般用于输出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的电势。
c)、半导体气敏传感器
灵敏度高,响应快,稳定性好,使用简单,应用广泛;半导体气敏元件N型和P类型。其主要品种有:金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。。人们发现了一些东西。
- 表面敏感型当施加电压时,半导体材科温度升高,被吸附的氧接受了半导体中的电子形成了O2或O2原性气体H2、CO、CH当存在时,半导体表面电阻降低,电导升高,电导变化与气体浓度成比例。NiO为p对于型半导体,氧化气体降低电导率O2敏感。ZnO半导体传感器也属于这种类型。
- 容积控制型的是晶格缺陷变化导致电导率变化,电导变化与气体浓度成比例关系。Fe2O8、TiO属于这一类,对可燃气体敏感。
- 热线性传感器是利用热导率变化的半导体传感器,施加电压半导体变热,表面吸氧,降低自由电子浓度。当可燃气体存在时,导热率随着自由电子浓度的增加而增加,散热率相应增加Pt 丝温下降,阻值下降,P t丝阻变化与气体浓度呈线性关系。
- 非电导型的FET场效应晶体管气体传感器,Pd —FET使用场效应晶体管传感器Pd 吸收H z 并扩散到半导体Si 和Pd界面,减少Pd 功函,这个对H2、CO敏感。
2.气敏传感器应用领域
a)、民用领域:
采用硫化氢传感器、二氧化碳传感器、烟雾传感器、臭氧传感器、一氧化碳气体传感器对厨房、房屋、建筑物等建筑进行安全报警。
b)、工业领域:
石化工业硫化物、氮化物、氨氯检测;电力变压器周围的电离氢;窑氧、酒后驾驶检测、食品F败等
c)、环境监测:
用传感器检测氮氧化物、硫氧化物、氯化氢等引起酸雨的气体;二氧化碳传感器、氟里昂等。
- 方案说明
- 测试要求
a)、在同一气体条件下,对各种材料的反应灵敏度进行实时测试
b)、不同材料的电阻值在Ω、KΩ、MΩ跨度大
c)、I/V曲线扫描
d)、上位机实时显示不同的气敏电阻R/t并且可以记录存档的曲线
检测方案结构
方案一、8台S同步测试100台式源表
方案二、1003C 2*CS400
3槽主机,2块4通道板卡8通道同步试验
对精度没有特殊要求
S100
CS400
- 核心指标测试原理
输出恒流源I,通过测试两端电压,并通过R=U/I自动计算电阻值
- 扫描及图示