《感测技术基础》第4章 3A气敏与湿度传感器

1、常用氧化锡（常用氧化锡（N型半导体）制作气敏元件，由半导体、型半导体）制作气敏元件，由半导体、电极、加热器组成。电极、加热器组成。 加热器作用加热器作用,烧掉附着在半导体上的油污、尘埃，烧掉附着在半导体上的油污、尘埃，加速气体的吸附，提高灵敏度和响应速度。加速气体的吸附，提高灵敏度和响应速度。 在清洁大气中，因吸附的氧气量不变，气敏电阻阻值为常数，在清洁大气中，因吸附的氧气量不变，气敏电阻阻值为常数，在氧化性气体中，如氧气、在氧化性气体中，如氧气、NOx中，从气敏元件夺取电子，使气敏中，从气敏元件夺取电子，使气敏元件电阻变大，元件电阻变大， 在还原性气体中，如氢气、在还原性气体中，如氢气、C0

2、、酒精等，气体分子向气敏元件、酒精等，气体分子向气敏元件释放电子，使气敏元件电阻变小，释放电子，使气敏元件电阻变小， 对乙醚、乙醇、氢气、正己烷有高灵敏度。对乙醚、乙醇、氢气、正己烷有高灵敏度。 工作前预热工作前预热2-10分钟。分钟。气敏元件电阻SLSLCRLRRRRUU加热回路，电源可由直流或交流供电，加热回路，电源可由直流或交流供电，测量回路，电桥把电阻变化变换为电流或电压输出。测量回路，电桥把电阻变化变换为电流或电压输出。RP2，RP3电桥零点调节，电桥零点调节，RP1表头灵敏度调节。表头灵敏度调节。555时基电路时基电路这个特殊的触发器有两个特点：(1)触发端TR(管脚2)的电平2/

3、3 VDD时有效，即Q清零,Vo输出低电平，放电管导通； 可以把555电路等效成一个特殊的R-S触发器，阈值端(TH)可看成是清零端R，高电平有效，触发端(TR)可看成是置位端S，低电平有效。Vo可等效成触发器的Q端，放电端(DIS)可看成是内部开关管的集电极，该开关管由触发器的Q端控制。可燃气体电路原理图可燃气体电路原理图P232n当还原性气体浓度升高时，气敏元件的电阻值下降，当还原性气体浓度升高时，气敏元件的电阻值下降，使三极管导通，使三极管导通，555的的2脚输入低电平，进入暂稳脚输入低电平，进入暂稳态，态，3脚输出高电平，继电器电流驱动工作，蜂鸣脚输出高电平，继电器电流驱动工作，蜂鸣器

4、报警。器报警。 555时基电路组成单稳态电路。时基电路组成单稳态电路。RP2作用，调作用，调节报警灵敏度。节报警灵敏度。RP1调节气敏元件加热器的加热电调节气敏元件加热器的加热电流。流。适用于石油气、酒精、油烟雾等还原性气体的检测和适用于石油气、酒精、油烟雾等还原性气体的检测和报警。报警。厨房油烟机自动控制电路厨房油烟机自动控制电路 启动电风扇的油烟气体浓度高于关闭电风扇的油烟气体浓度，形成回差。回差是由继电器的启动和断开的电流不同形成，可避免电风扇的频繁启动。酒精测试仪原理酒精测试仪原理4.1.5 湿敏电阻湿敏电阻VmHv绝对湿度，单位体积内所含水蒸汽的质量。绝对湿度，单位体积内所含水蒸汽的

5、质量。 相对湿度，表示空气中的绝对湿度与同温度下的饱和相对湿度，表示空气中的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度的比值，得数是一个百分比。常用绝对湿度的比值，得数是一个百分比。常用计算方法是：实际的空气水气压强（用p1 表示）和同温度下饱和水气压强（用p2表示）的百分比，即RH（%）= p1/ p2 x 100%湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。湿敏电阻分类湿敏电阻分类 氯化锂湿敏电阻、半导瓷湿敏电阻、高分子膜湿敏氯化锂湿敏电阻、半导瓷湿敏电阻、高分子膜湿敏电阻、使用较广泛的是半导瓷湿敏电阻。电阻、使用较广泛的是半导瓷湿敏电阻。半导体陶瓷湿敏电阻半导体

6、陶瓷湿敏电阻湿度检测控制系统湿度检测控制系统n1、不平衡电桥测湿电路、不平衡电桥测湿电路交流电源频率为1000HZ，不能使用直流电源，以免出现离子的定向迁移和积累，使传感器失效。nRd是校满电阻，阻值等于湿敏电阻满量程是校满电阻，阻值等于湿敏电阻满量程(100%)时的电阻；时的电阻；n输入插口插入的是负特性的湿敏电阻；输入插口插入的是负特性的湿敏电阻；n当湿度增加，当湿度增加，-Rx下降，下降，-流过电流表电流增加。流过电流表电流增加。2、欧姆定律测湿电路。、欧姆定律测湿电路。)(321电流表满量程FFXXIIRRRVI土壤湿度传感器土壤湿度传感器n数字温湿度传感器DHT11，单数据线输出。nDHT11数字温湿度传感器是含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，具有极高的可靠性与长期稳定性。n测量范围,湿度 2090RHn温度 050n测量分辨率分别为8bit（温度）、8bit（