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1、l半导体气敏传感器l固体电解质气敏传感器l接触燃烧式气敏传感器1.1.气敏传感器气敏传感器目录目录2.2.光敏传感器光敏传感器l光电管l光敏电阻l光电池1第1页/共14页1.1.气敏传感器气敏传感器 基本原理：基本原理：气敏传感器能将被测气体的特定成分和浓度转换为与其成一定关系的电量输出，通过测试输出的电量确定被测气体的成分和浓度。气敏传感器采用的检测方法有：电气法、电化学法、光学法 用途：用途：可燃气体、污染气体的检测。分类：分类：干式、湿式 干式传感器：半导体、固体电解质、接触燃烧式气敏传感器。2第2页/共14页 工作原理（1）半导体气敏传感器 利用半导体气敏元件在与被测气体接触时会引起导
2、电性能发生变化来检测特定气体的成分和浓度。气敏元件：氧化锌 测量电路 电阻Ro的电压随着被测气体的变化而变化。用途：环境保护、安全监督 1 Ec 3Ro U 42 EH 3第3页/共14页 工作原理（2）固体电解质气敏传感器 在高温下，当电解质两边氧气浓度之比发生变化时，两极间所形成的电动势也随之变化。电解质：氧化锆 用途：检测废气和尾气 4第4页/共14页 工作原理（3）接触燃烧式气敏传感器 铂丝遇到空气中的可燃气体，发生氧化反应，产生反应热，使铂丝温度升高，电阻变化，温度不太高时，电阻的增大量与可燃气体的浓度成正比。气敏元件：外涂一层氧化物的铂丝线圈 用途：检测可燃气体 检测电路 6R1R
3、2 F2 F1 E0 MW2 W1 AB第6页/共14页2.2.光敏传感器光敏传感器 光敏传感器：光敏传感器：将光信号转换为电信号的光电转换器件。分类：分类：利用光电发射效应工作；利用光电导效应工作；利用光生伏特效应工作。7第7页/共14页 光电发射效应（1 1）光电管）光电管在外部光线照射下，使电子逸出材料表面的现象。结构 当光电管的阴极受到外部光线照射时会发射电子，电子被具有一定电位的阳极吸引，在光电管内形成空间电子流（光电流）。光照越强，光电流越大。如果在外部电路中串联适当电阻，便可通过该电阻上所产生的电压检测出光照的强弱。工作原理8阳极阳极阴极阴极阳极阳极阴极阴极中心阳极型半圆柱面阴极
4、型第8页/共14页 光电导效应（2 2）光敏电阻）光敏电阻 在光线的照射下材料的电导率发生变化的现象。工作原理 光敏电阻没有极性，使用时在电阻两端加上直流或交流电压，电路中便有电流通过。由在光线的照射下，材料的电导率发生变化。光线的强弱不同，电流的大小便不同，根据光电流的大小便可检测出光的强度。光照光照光敏电阻光敏电阻9第9页/共14页 光生伏特效应光生伏特效应 (3)(3)光电池光电池 当光线照射到半导体晶体的PN结上后，在PN结上产生电动势 工作原理工作原理 NP光光RL 从硅光电池的P型硅片和N型半导体引出正、负极，当光照射到电池上时，一部分被反射，另一部分被光电池吸收，被吸收的光能一部分变成热能，另一部分与半导体中的电子相碰撞，在内部产生光电流或光生电动势。如果两电极间接上负载电阻，则受光照后就会有电流流过。SiO2膜膜10第10页/共14页本章学习要求：本章学习要求：1.理解气敏、光敏传感器的工作原理；2.了解气敏、光敏传感器的应用。11第11页/共14页12思考题：.如何检测采用光电管不易测试的微弱光信号？第12页/共14页13本知识点结束第13页/共14页14谢谢您的观看！第14页/共14页