氣體傳感器在制造標(biāo)定工藝中產(chǎn)生的有害氣體可能有哪些?
- 教育綜合
- 2022-10-31 07:56:24
半導(dǎo)體氣體傳感器可測哪些有毒氣體
利用半導(dǎo)體與氣體接觸時電阻或功函數(shù)發(fā)生變化這一特性檢測氣體。氣體傳感器分為電阻式與非電阻式兩種。
電阻式采用SnO2、ZnO等金屬氧化物材料制備,有多孔燒結(jié)件、厚膜、薄膜等形式。根據(jù)半導(dǎo)體與氣體的相互作用是發(fā)生在表面還是體內(nèi),又分為表面控制型與體控制型。表面控制型電阻式傳感器包括SnO2系傳感器、ZnO系傳感器、其他金屬氧化物(WO3、V2O5、CdO、Cr2O3等)材料的傳感器和采用有機(jī)半導(dǎo)體材料的傳感器。體控制型電阻式傳感器包括Fe2O3系傳感器、ABO3型傳感器和燃燒控制用傳感器。這類傳感器可檢測甲烷、丙烷、氫、一氧化碳等還原性氣體,氧、二氧化氮等氧化性氣體,具有強(qiáng)吸附力的胺類和水蒸汽等。
非電阻式氣體傳感器利用氣體吸附和反應(yīng)時引起的功函數(shù)變化來檢測氣體。它可分為金屬-半導(dǎo)體結(jié)二極管型傳感器(利用金屬與半導(dǎo)體界面上吸附氣體時,二極管整流特性的變化)、MOS二極管型傳感器(采用MOS結(jié)構(gòu),通過C-V特性的漂移檢測氣體)和MOSFET型傳感器(通過MOSFET的閾值電壓變化檢測氣體)。
半導(dǎo)體氣體傳感器靈敏度高,可用于可燃?xì)怏w防爆報警器,CO、H2S等有毒氣體的監(jiān)測器。通過穩(wěn)定性研究,一些傳感器可用于氣體濃度的定量監(jiān)測。半導(dǎo)體氣體傳感器在防災(zāi)、環(huán)境保護(hù)、節(jié)能、工程管理、自動控制等方面有廣泛的應(yīng)用。
氣體傳感器的故障有哪些
氣體傳感器的常見三種故障問題及解決方法 1、氣體傳感器是否能被持續(xù)暴露于目標(biāo)氣體:氣傳感器能斷續(xù)監(jiān)測目標(biāo)氣體,一般不適合連續(xù)監(jiān)測用,特別是涉及到高氣體濃度、高濕度或高溫度時。 解決方法:為達(dá)到連續(xù)監(jiān)測的目的,有時可以用兩個(甚至三個)傳感器循環(huán)使用的方法,使得各個傳感器最多只在半數(shù)時間內(nèi)暴露于氣體中,另一半時間則可在新鮮空氣里得到恢復(fù)。 2、氣體傳感器使用多久后需要再校準(zhǔn):最初校準(zhǔn)和再校準(zhǔn)的時間間隔長短取決于許多因素,通常包括傳感器的使用溫度、濕度、壓力,被暴露于何種氣體,及被暴露于氣體的時間長短。 解決方法:但大多數(shù)產(chǎn)品能在較長時間內(nèi)提供非常穩(wěn)定的信號,使用氣體傳感器只需要定期校準(zhǔn),如每年一氣體檢測傳感器是如何檢測出氣體成分的?
1、催化燃燒式 催化燃燒式氣體傳感器是利用催化燃燒的熱效應(yīng)原理,在一定溫度條件下,可燃?xì)怏w在檢測元件載體表面及催化劑的作用下發(fā)生無焰燃燒,輸出一個與可燃?xì)怏w濃度成正比的電信號。通過測量鉑絲的電阻變化的大小,就知道可燃性氣體的濃度。主要用于可燃性氣體的檢測,具有輸出信號線性好,指數(shù)可靠,價格便宜,不會與其他非可燃性氣體發(fā)生交叉感染。 2、半導(dǎo)體式 半導(dǎo)體氣體傳感器是利用半導(dǎo)體氣敏元件作為敏感元件的氣體傳感器,是最常見的氣體傳感器,廣泛應(yīng)用于家庭和工廠的可燃?xì)怏w泄露檢測裝置,適用于甲烷、天然氣、液化氣、氫氣等的檢測。 費(fèi)加羅技研的創(chuàng)始人田口尚義在1968年5月率先發(fā)明了半導(dǎo)體式氣體傳感器。 3、電影響氣體傳感器氣敏特性的因素有哪些
1、穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是指傳感器在整個連續(xù)工作時間內(nèi)基本響應(yīng)的穩(wěn)定性,取決于零點(diǎn)漂移和區(qū)間漂移。 零點(diǎn)漂移是指在沒有目標(biāo)氣體時,整個工作時間內(nèi)傳感器輸出響應(yīng)的變化。 區(qū)間漂移是指傳感器連續(xù)置于目標(biāo)氣體中的輸出響應(yīng)變化,表現(xiàn)為傳感器輸出信號在工作時間內(nèi)的降低。 理想情況下,一個傳感器在連續(xù)工作條件下,每年零點(diǎn)漂移小于10% 2、靈敏度:靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比,主要依賴于傳感器結(jié)構(gòu)所使用的技術(shù)。大多數(shù)氣體傳感器的設(shè)計原理都采用生物化學(xué)、電化學(xué)、物理和光學(xué)。首先要考慮的是選擇一種敏感技術(shù),它對目標(biāo)氣體的閥限制(TLV-thresh-oldlimitvalue)或最低爆炸限(LEL可燃?xì)怏w報警器可以檢測哪些氣體?
凡可燃類的氣體都可以測。如:甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷等。 可燃?xì)怏w報警器一般用催化燃燒原理的傳感器, 對鉑絲通以電流,使檢測元件保持高溫(300~400℃),此時若與可燃?xì)怏w接觸如甲烷氣體,甲烷就會在催化劑層上燃燒,燃燒的實質(zhì)是元件表面吸附的甲烷與吸附的氧離子之間的反應(yīng),反應(yīng)完成后生成co2和h2o解析,而氣相中的氧由被元件吸附并解離,重新補(bǔ)充元件表面上的氧離子。 利用元件測量甲烷式基于在其表面測量甲烷燃燒反應(yīng)放出的熱量的原理,即燃燒使鉑絲線圈的溫度升高,線圈的電阻值就上升。測量鉑絲電阻值變化的大小就可以知道可燃?xì)怏w的濃度。 所以理論上說,可燃?xì)怏w報警器對所有可燃?xì)怏w都有反應(yīng),但顯示的值可能會展開全文閱讀