半导体式物性传感器.ppt

21cgq12_1,1,21cgq12_1,2,第十二章半导体式物性传感器,12-1气敏传感器,一.气敏半导体材料分类,被测量变化半导体物理性质变化电参数变化,被测气体半导体物理性质变化检测气体成分、浓度等,电阻型和非电阻型气敏半导体,21cgq12_1,3,N型半导体吸附氧化型气体,电阻;,1.气敏机理,SnO2(氧化锡):表面吸附电阻变化,N型半导体吸附还原型气体,电阻.,还原型,氧化型,检测可燃性气体,2.电阻型气敏器件,带加热器：烧结型、薄膜型、厚膜型,二.电阻型气敏半导体,21cgq12_1,4,符号,旁热式,符号,直热式,21cgq12_1,5,采用SnO2传感器的自动抽油烟机,21cgq12_1,6,三.非电阻型气敏器件,1.二极管气敏器件,H2浓度正向偏置电流测H2浓度,2.MOS二极管气敏器件,H2浓度结电容变化C-V曲线左移,a:H2浓度低,b:H2浓度高,钯(Pd)膜对H2有强烈的吸附作用,21cgq12_1,7,3.Pd(钯)-MOSEFFT气敏器件,H2浓度Pd-MOSEFFT阈值电压,12-2湿敏传感器,1.绝对湿度(水气浓度、水气密度),一.湿度,2.相对湿度,水蒸气压与同温度下饱和水蒸气压之比,二.氯化锂湿敏电阻,氯化锂的电阻随环境相对湿度变化,21cgq12_1,8,LiCl,二.半导瓷湿敏电阻,相对湿度溶液浓度电阻率；相对湿度溶液浓度电阻率。,湿滞回线,负特性：氧化锌系,湿度电阻率,正特性：烧结型Fe3O4,湿度电阻率,21cgq12_1,9,烧结型Fe3O4,1-ZnO-LiO2-V2O5系,2-Si-Na2O-V2O5系,3-TiO2-MgO-Cr2O3系,21cgq12_1,10,1.烧结型湿敏电阻,MgCr2O4-TiO2(氧化镁复合氧化物-二氧化钛),氧化钌,21cgq12_1,11,2.膜型Fe3O4湿敏器件,21cgq12_1,12,12-3磁敏传感器,1.磁阻效应,一.磁敏电阻,磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏晶体管,载流导体的电阻率随磁场变化。,磁阻效应方程,与磁感应强度和电子迁移率的平方成正比。,21cgq12_1,13,2.磁敏电阻的结构,结构影响,圆盘式,21cgq12_1,14,3.磁敏电阻位移传感器,分压比随位移变化,铟锑片,21cgq12_1,15,二.磁敏二极管(SMD),1.磁敏二极管的工作机理,复合面,正向偏置,复合i,不复合i,fL=qVB使空穴、电子偏转。,电流变化检测磁场大小,21cgq12_1,16,磁电特性,伏安特性随磁场变化,1Gs=10-4T,21cgq12_1,17,2.磁敏二极管漏磁探伤,无裂纹，无漏磁，无信号,有裂纹，有漏磁，有信号,5-磁敏探头,21cgq12_1,18,小结：,1.气敏传感器的种类,2.湿敏传感器,3.磁敏传感器,氯化锂、半导瓷；正特性与负特性,磁敏电阻与磁敏二极管,电阻型和非电阻型气敏半导体,复习P204-214,预习P214-219,21cgq12_1,19,提纲第十二章半导体式物性传感器,12-1气敏传感器,一.气敏半导体材料分类,1.气敏机理,2.电阻型气敏器件,二.电阻型气敏半导体,三.非电阻型气敏器件,1.二极管气敏器件,2.MOS二极管气敏器件,3.Pd(钯)-MOSEFFT气敏器件,12-2湿敏传感器,1.绝对湿度(水气浓度、水气密度),一.湿度,2.相对湿度,二.氯化锂湿敏电阻,二.半导瓷湿敏电阻,1.烧结型湿敏电阻,2.膜型Fe3O4湿敏器件,12-3磁敏传