第三节 气敏、湿敏电阻传感器 电子部:张菊琴 2014.10.10
1.气敏电阻传感器 2.湿敏电阻传感器 目录 3.环保检测系统线路板实验 4.完成书后作业题
小广播：瓦斯等爆炸性气体危害大呐！ 随时关注环境气体成分及浓度 看一看，瞧一瞧，为什么要有气敏电阻传感器呢？
化工 棉纱车间 现代生产生活中会遇到各种各样的气体，需要对它们气体吃气体成分检测与控制：煤矿瓦斯浓度检测与报警，煤气泄漏，火灾报警等等。 气敏电阻传感器就是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器。 煤矿
任务一：气敏电阻传感器 气敏传感器的作用相当于我们的鼻子，可”嗅”出空气重某种特定的气体，并判定气体浓度，从而 实现对气体成分的检测和监测，以改善人们的生活水平，保障人们的生命。
任务一：气敏电阻传感器 功效： 材料： 把某种气体的成分、浓度扥参数转换成电阻变化量再转换成电流、电信号的传感器 传感元件是气敏电阻，一般用SnO2、ZnO2或FeO3等金属氧化物加入添加剂做成的半导体器件。 材料：
任务一：气敏电阻传感器 还原性气体： 易与氧气发生氧化还原反应（燃烧） 石油气 酒精蒸气 甲烷 乙烷 煤气 天然气 氢气 2017/3/3
铂栅MOS场效应管(Pd—MOSFET) 任务一：气敏电阻传感器 分类 所利用的特性 气敏部件 工作温度 代表性被测气体 电 阻 式 表面控制型 氧化锡（SnO2）、氧化锌(ZnO) 室温～450℃ 可燃性气体 体控制型 氧化铁（γ—Fe2O3） 氧化钛(TiO2)、 氧化钴(CoO)、氧化镁(MgO) 300～450℃ 700℃以上 酒精、可燃性气体、氧气 非 表面电位 氧化银(Ag2O) 室温 乙醇 二极管整流特性 铂／氧化钛（Pd/TiO2） 室温～200℃ 氢气、一氧化碳、酒 晶体管特性 铂栅MOS场效应管(Pd—MOSFET) 150℃ 氢气、硫化氢 表 5—1 半导体气体传感器分类 2017/3/3
任务一：气敏电阻传感器 气敏半导体灵敏度高，适用于气体微量检漏、浓度检测或超限报警。控制烧结体化学成分及加热温度，改变对不同气体的选择性 气敏电阻工作时应加热到200-300度，加速被测气体的化学吸附和电离过程，烧去表面污物（清洁作用)。 注意: 塑料底座 电极引线 组成 不锈钢网罩 气敏烧结体 工作电极 两组铂丝 加热电极 （b） （a）
任务二：湿敏电阻传感器 为什么要 测量湿度？ 农作物生长湿度关 超市货架喷雾 纺织车间喷雾 青铜博物馆防霉 原来湿度控制这么重要啊
任务二：湿敏电阻传感器 最早人们用头发随湿度变化而伸长或缩短现象做毛发湿度计，逐渐有了电阻湿度计，半导体湿度计是近年来才出现的。近几年出现的半导体湿敏传感器和MOS型湿敏电阻式传感器已达到较高水平，且工作范围宽、响应速度快、环境适应能力强等特点
绝对湿度 湿度的表示方法 相对湿度 绝对湿度： 相对湿度： 一定温度和压力下，每单位体积中所含水蒸汽的质量。 g/m3,AH 气体的绝对湿度与同一温度下达到饱和状态下的绝对湿度之比。 相对湿度：
湿敏电阻传感器的分类 分类 湿敏电阻传感器的分类 水分子亲和力型 尺寸变化式湿敏电阻式传感器、电解质湿敏电阻式传感器、高分子材料湿敏式电阻传感器、金属氧化物薄膜型湿敏电阻式传感器、金属氧化物陶瓷湿敏电阻式传感器、硒膜水晶振子湿敏电阻式传感器 非水分子亲和力型 热敏电阻式湿敏电阻式传感器、红外线吸收式湿敏电阻式传感器、微波式湿敏电阻式传感器、超声波式湿敏电阻式传感器 其他 CFT湿敏电阻式传感器
常用的：金属氧化物陶瓷湿敏电阻式传感器、金属氧化物膜型湿敏电阻式传感器、高分子材料湿敏电阻式传感器等。 工业常用：水分子亲和力型湿敏电阻式传感器、他们将湿度的变化转化为阻抗或电容的变化后输出。
氯化锂湿敏电阻 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。它由引线、基片、感湿层与电极组成， 当溶液置于一定温湿场中，若环境相对湿度高，溶液将吸收水分，使浓度降低，因此，其溶液电阻率增高。反之，环境相对湿度变低时，则溶液浓度升高，其电阻率下降，从而实现对湿度的测量。
金属氧化物陶瓷湿敏电阻式传感器 金属氧化物陶瓷湿敏电阻式传感器是由金属氧化物多孔性陶瓷烧结而成的。烧结体上有微细孔， 可使湿敏层吸附或释放水分子，造成其电阻改变。 金属氧化物陶瓷湿敏电阻式传感器是当今湿敏电阻式传感器的发展方向，近几年世界上许多国家通过各种研究发现了不少能作为电阻型湿度多孔陶瓷的材料，如二氧化锡-三氧化二铝-二氧化钛、氧化镍。
注意 多孔陶瓷置于空气中易被灰尘、油烟污染，从而使感湿面积下降。如果加热到400℃以上，可使污物挥发或烧掉，使陶瓷恢复到初期状态，所以必须定期给加热丝通电。 陶瓷湿敏电阻应该使用交流供电，若长期采用交流供电，会使湿敏材料极化，吸附的水分子电离，导致灵敏度降低，性能变坏。湿敏电阻工作一段时间后必须重新标定。
任务三：环保监测系统电路板调试实验 1.接通环保监测系统的实验板，观察数码显示， 记录监测实验数据。 2.尝试连接一个空气传感器模块电路。
课后作业 1.复习气敏、湿敏传感器工作原理。完成书后习题2-5 2.预习下一节：超声波传感器
下课啦，再见各位！