傳感器介紹課件

傳感器相關(guān)知識(shí)介紹介紹人：張志鵬1目錄一·傳感器二·氣敏傳感器三·WO_3基氫氣傳感器201傳感器概念及其組成傳感器簡(jiǎn)圖3敏感元件是直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件傳感器基本轉(zhuǎn)換電路將物理量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并放大（集成）轉(zhuǎn)換元件敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量傳感器（Sensor或Transducer）是一種裝置或器件。標(biāo)準(zhǔn)定義是：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。傳感器傳感器的概念及其組成4傳感器非電信號(hào)電信號(hào)輔助控制傳感器簡(jiǎn)圖：非電信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置502氣敏傳感器概念及其應(yīng)用氣敏傳感器的組成氣敏傳感器的種類6概念及其應(yīng)用氣敏傳感器也稱氣體傳感器，可將氣體種類及其與濃度有關(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，配合計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警。7氣敏材料氣敏傳感器氣敏元件簡(jiǎn)單來說，氣敏傳感器就是一種檢測(cè)特定氣體的傳感器。氣敏傳感器的性能如靈敏性、選擇性、穩(wěn)定性等主要取決于其使用的氣敏材料。氣敏傳感器的組成8氣敏材料氣敏材料是指材料的電阻隨周圍氣體環(huán)境的變化而變化的一類功能材料。利用這種材料與相應(yīng)的電子線路就可組成氣敏傳感器，它不僅能區(qū)分不同的氣體，而且可以指示濃度。1.2.3.4.同一材料對(duì)多種氣體敏感選擇不同的催化劑，靈敏度變化很大同一材料不同工作溫度下靈敏度不一樣不同的納米結(jié)構(gòu)，效果不同氣敏傳感器的組成9電阻式金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器氣敏傳感器的種類氣敏傳感器主要包括：接觸燃燒式氣敏傳感器半導(dǎo)體氣敏傳感器電化學(xué)氣敏傳感器10氧化物半導(dǎo)體材料的氣敏特性是指在一定溫度下，材料與所接觸的氧化性或還原性氣體發(fā)生反應(yīng)，引起材料電阻值（或電導(dǎo)）發(fā)生變化的現(xiàn)象。原理對(duì)氣體響應(yīng)和恢復(fù)迅速、制備工藝成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、成本低、易集成。優(yōu)點(diǎn)氣敏材料與待測(cè)氣體分子作用前后電導(dǎo)率的比值叫做氣敏材料對(duì)該氣體的靈敏度。從接觸待測(cè)氣體到元件的電導(dǎo)率達(dá)到此濃度下穩(wěn)定電導(dǎo)率的63%所需的時(shí)間稱為響應(yīng)時(shí)間。主要指標(biāo)金屬氧化物氣敏材料是金屬氧化物傳感器的基石，也是控制氣敏傳感器性能最重要的因素。金屬氧化物氣敏材料性能的指標(biāo)包括靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性和響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間，它們與敏感材料的氣敏響應(yīng)過程密切相關(guān)。材料氣敏傳感器的種類電阻式金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器1103WO_3基氫氣傳感器氧化鎢氫氣傳感器改進(jìn)思路12輔助電路催化劑三維納米花結(jié)構(gòu)成本低廉，工作溫度較低，室溫下具有較高的響應(yīng)靈敏度。氧化鎢納米花氫氣傳感器傳統(tǒng)的氫氣傳感器選擇性差穩(wěn)定性較低工作溫度高三維納米花結(jié)構(gòu)提高材料比表面積，有利于氣體分子的擴(kuò)散，增大與待測(cè)氣體的接觸面積。輔助電路采用全橋差動(dòng)電路，消除非線性誤差。采用高性能放大、轉(zhuǎn)換芯片，保證傳感器能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。催化劑（Pt）使用催化劑Pt對(duì)氣敏材料進(jìn)行表面改性，加速材料與氣體之間的相互作用，降低傳感器的響應(yīng)時(shí)間。氫氣傳感器WO_3氧化鎢基氫氣傳感器13新輔助電路材料涂覆叉指電極STEP1用磁控濺射方式制備叉指電極替代原來用銀漿制備的電極，進(jìn)一步降低氣敏材料在工作狀態(tài)下的初始電阻值，以此提高傳感器的靈敏度。STEP2因?yàn)殡姌O不耐高溫，所以將電極與材料分開制備。最后用涂覆的方法將材料轉(zhuǎn)移到電極上。這樣既能提高傳感器的性能，又能使傳感器的制作更方便。S