1、传感器相关知识介绍传感器相关知识介绍介绍人：张志鹏1一传感器二气敏传感器三WO_3基氢气传感器201传感器传感器概念及其组成传感器简图3敏感元件敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件传感器传感器基本转换电路基本转换电路将物理量转化成电信号并放大（集成）转换元件转换元件敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参量传感器（Sensor或Transducer）是一种装置或器件。标准定义是：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器传感器传感器的概念及其组成4)(xfyx传感器传感器非电信号电信号辅助控制y传感器简图：非电信息转换为电
2、信号的装置502气敏传感器气敏传感器概念及其应用气敏传感器的组成 气敏传感器的种类6概念及其应用 气敏传感器也称气体传感器，可将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱，配合计算机就可以进行检测、监控、报警。7气敏材料气敏材料气敏传感器气敏传感器气敏气敏元件元件简单来说，气敏传感器就是一种检测特定气体的传感器。气敏传感器的性能如灵敏性、选择性、稳定性等主要取决于其使用的气敏材料。气敏传感器的组成8气敏材料 气敏材料是指材料的电阻随周围气体环境的变化而变化的一类功能材料。利用这种材料与相应的电子线路就可组成气敏传感器，它不仅能区分不同的气体，而且可以指示浓度。1.2.3.4
3、.同一材料对多种气体敏感选择不同的催化剂，灵敏度变化很大同一材料不同工作温度下灵敏度不一样不同的纳米结构，效果不同气敏传感器的组成9电阻式金属氧化物半导体传感器电阻式金属氧化物半导体传感器气敏传感器的种类 气敏传感器主要包括：接触燃烧式气敏传感器半导体气敏传感器电化学气敏传感器10氧化物半导体材料的气敏特性是指在一定温度下，材料与所接触的氧化性或还原性气体发生反应，引起材料电阻值（或电导）发生变化的现象。原理原理对气体响应和恢复迅速、制备工艺成熟、结构简单、灵敏度高、成本低、易集成。优点优点气敏材料与待测气体分子作用前后电导率的比值叫做气敏材料对该气体的灵敏度。从接触待测气体到元件的电导率达到
4、此浓度下稳定电导率的63%所需的时间称为响应时间。主要指标主要指标 金属氧化物气敏材料是金属氧化物传感器的基石，也是控制气敏传感器性能最重要的因素。金属氧化物气敏材料性能的指标包括灵敏度、选择性、稳定性和响应恢复时间，它们与敏感材料的气敏响应过程密切相关。材料材料气敏传感器的种类电阻式金属氧化物半导体传感器电阻式金属氧化物半导体传感器1103WO_3基基氢气传感器氢气传感器氧化钨氢气传感器改进思路12辅助辅助电路电路催化剂催化剂三维纳米花结构三维纳米花结构成本成本低廉，工作温度较低低廉，工作温度较低，室温室温下具有较高的响应灵敏度。下具有较高的响应灵敏度。氧化钨纳米花氢气传感器氧化钨纳米花氢气
5、传感器传统的氢气传感器传统的氢气传感器选择性差稳定性较低工作温度高三维纳米花结构三维纳米花结构提高材料比表面积，有利于气体分子的扩散，增大与待测气体的接触面积。辅助电路辅助电路采用全桥差动电路，消除非线性误差。采用高性能放大、转换芯片，保证传感器能长时间稳定工作。催化剂（催化剂（ Pt ）使用催化剂Pt对气敏材料进行表面改性，加速材料与气体之间的相互作用，降低传感器的响应时间。 氢气传感器氢气传感器WO_3氧化钨基氢气传感器13新辅助电路新辅助电路材料涂覆材料涂覆叉指电极叉指电极STEP 1用磁控溅射方式制备叉指电极替代原来用银浆制备的电极，进一步降低气敏材料在工作状态下的初始电阻值，以此提高传感器的灵敏度。STEP 2因为电极不耐高温，所以将电极与材料分开制备。最后用涂覆的方法将材料转移到电极上。这样既能提高传感器的性能，又能使传感器的制作更方便。STEP 3设计新型的辅助电路，增大传感器的测量量程，更好地满足多气体检测的要求。现阶段思路阵列式多气体检测阵列式多气体检测单一气体单一气体检测检测14感谢聆听！THANKSTHANKS15
