氣敏電阻是一種能隨著氣體濃度變化而改變阻值的傳感器。它常用于檢測(cè)環(huán)境中特定氣體的濃度,例如可燃?xì)怏w、有毒氣體和空氣中的氧氣等。
1.氣敏電阻是什么
氣敏電阻是一種基于氣敏材料制作的電子元件。氣敏材料通常為金屬氧化物,如二氧化錫(SnO2)、三氧化二鐵(Fe2O3)等。
當(dāng)這些氣敏材料處于空氣中時(shí),它們表面會(huì)與空氣分子發(fā)生反應(yīng),從而改變材料的電學(xué)性質(zhì),使其電阻值發(fā)生變化。因此,將這些氣敏材料制成電阻器后,它們可以根據(jù)環(huán)境氣體的濃度變化來改變電阻值,進(jìn)而檢測(cè)氣體濃度。
2.氣敏電阻的工作原理
氣敏電阻的工作原理即為氣敏材料的氣敏特性。當(dāng)氣敏材料處于某種氣體環(huán)境中時(shí),氣體分子可能被氣敏材料表面的吸附位點(diǎn)吸附,導(dǎo)致材料電子結(jié)構(gòu)和傳輸特性產(chǎn)生變化,從而改變阻值。
以二氧化錫為例,空氣中存在的一些可燃?xì)怏w如丙酮、甲醛等與其表面產(chǎn)生反應(yīng)后,會(huì)吸附在SnO2表面形成活性吸附位點(diǎn),使得SnO2表面電子云致密度和氧離子的濃度發(fā)生了變化,進(jìn)而使電路阻值發(fā)生變化。
3.氣敏電阻的特性
氣敏電阻具有以下特性:
- 靈敏度高:當(dāng)氣敏電阻檢測(cè)的氣體濃度發(fā)生微小變化時(shí),就能夠產(chǎn)生明顯的阻值變化。
- 響應(yīng)速度快:氣敏電阻體積小、質(zhì)量輕,具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)。
- 穩(wěn)定性較差:氣敏材料容易受到環(huán)境中溫度、濕度等因素的影響,從而使其靈敏度和穩(wěn)定性存在一定矛盾。