解答:主要是半導(dǎo)體氣敏材料需要在一定溫度下對(duì)待測(cè)氣體有足夠的吸附,氣體分子可以充分在氣敏材料表面(及晶界)擴(kuò)散,引起材料的熱電阻變化,這時(shí)測(cè)量電路就可以測(cè)量的準(zhǔn)確。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是不加熱氣敏材料不夠靈敏,有待測(cè)氣體時(shí)材料本身電阻變化幅度不大,測(cè)不準(zhǔn)。
氣敏傳感器的應(yīng)用主要有:一氧化碳?xì)怏w的檢測(cè)、瓦斯氣體的檢測(cè)、煤氣的檢測(cè)、氟利昂勠11、R12蘺檢測(cè)、呼氣中乙醇的檢測(cè)、人體口腔口臭的檢測(cè)等等。它將氣體種類(lèi)及其與濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)根據(jù)這些電信號(hào)的強(qiáng)弱就可以獲得與待測(cè)氣體在環(huán)境中的存在情況有關(guān)的信息。從而可以進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警還可以通過(guò)接口電路與計(jì)算機(jī)組成自動(dòng)檢測(cè)、控制和報(bào)警系統(tǒng)。
由于氣體種類(lèi)繁多,性質(zhì)各不相同不可能用一種傳感器檢測(cè)所有類(lèi)別的氣體因此能實(shí)現(xiàn)氣-
電轉(zhuǎn)換的傳感器種類(lèi)很多按構(gòu)成氣敏傳感器材料可分為半導(dǎo)體和非半導(dǎo)體兩大類(lèi)。目前實(shí)際使用最多的是半導(dǎo)體氣敏傳感器因此本文主要講述半導(dǎo)體氣敏元件的有關(guān)原理及應(yīng)用。半導(dǎo)體氣敏傳感器是利用待測(cè)氣體與半導(dǎo)體表面接觸時(shí),產(chǎn)生的電導(dǎo)率等物理性質(zhì)變化來(lái)檢測(cè)氣體的。
按照半導(dǎo)體與氣體相互作用時(shí)產(chǎn)生的變化只限于半導(dǎo)體表面或深入到半導(dǎo)體內(nèi)部,可分為表面控制型和體控制型,前者半導(dǎo)體表面吸附的氣體與半導(dǎo)體間發(fā)生電子接受,結(jié)果使半導(dǎo)體的電導(dǎo)率等物理性質(zhì)發(fā)生變化,但內(nèi)部化學(xué)組成不變,后者半導(dǎo)體與氣體的反應(yīng),使半導(dǎo)體內(nèi)部組成發(fā)生變化而使電導(dǎo)率變化。
按照半導(dǎo)體變化的物理特性,又可分為電阻型和非電阻型,電阻型半導(dǎo)體氣敏元件是利用敏感材料接觸氣體時(shí),其阻值變化來(lái)檢測(cè)氣體的成分或濃度廠半導(dǎo)體式氣敏元件則是根據(jù)氣體的吸附和反應(yīng),使其某些關(guān)系特性發(fā)生改變無(wú)對(duì)氣體進(jìn)行直接或間接的檢測(cè),如二極管伏安特性和場(chǎng)效應(yīng)晶體管的閾值電壓變化來(lái)檢測(cè)被測(cè)氣體的。