检测与转换技术：第4章 3A气敏与湿度传感器

1、4、1、4 气敏电阻传感器气敏电阻是利用半导体陶瓷与气体接触而电阻发生变化的效应制成的气敏元件。按电阻变化机理分：表面控制型和体控制型常用氧化锡（N型半导体）制作气敏元件，由半导体、电极、加热器组成。 加热器作用,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。 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、NOx中，从气敏元件夺取电子，使气敏元件电阻变大， 在还原性气体中，如氢气、C0、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， 对乙醚、乙醇、氢气、正己烷有高灵敏度。 工作前预热2-10分钟。气敏电阻测量电路：由加热回路、测

2、量回路组成按加热方式分：旁热式和直热式气敏电阻单臂电桥测量电路 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。RP2，RP3电桥零点调节，RP1表头灵敏度调节。555时基电路输入输出状态表高触发端TH（6脚）低触发端/TR（2脚）DIS（7脚）Vo（3脚）01保持上一状态保持上一状态0对地高阻态高电平11对地导通低电平可燃气体报警电路原理P232/TRTHDISVo(1)触发端/TR(管脚2)低电平时有效，Vo输出高电平，7脚对地高阻态。(2)阈值端TH(管脚6)高电平时有效，Vo输出低电平，7脚对地导通；555时基电路13.3.2可燃气体报警器原理当还原性气

3、体浓度升高时，气敏元件的电阻值下降，使三极管导通，555的2脚输入低电平，进入暂稳态，3脚输出高电平，继电器电流驱动工作，蜂鸣器报警。 555时基电路组成单稳态电路。RP2作用，调节报警灵敏度。RP1调节气敏元件加热器的加热电流。适用于石油气、酒精、油烟雾等还原性气体的检测和报警。 厨房油烟机自动控制电路 启动电风扇的油烟气体浓度Cs高于关闭电风扇的油烟气体浓度Cd，形成回差。回差是由继电器的吸合和断开的电流不同形成，可避免电风扇的频繁启动。P232吸排油烟机自动控制原理功能：根据厨房油烟、烟雾等造成污染空气浓度，自动开启排气风扇，净化空气。使用TGS109半导体气敏传感器，当油烟达到一定浓度

4、CS时，气敏电阻降低，流过传感器电流增加，三极管导通，继电器工作，排气扇通电工作。排出污染气体。当油烟浓度下降到CD时,排气扇断电停止工作。RP2调节油烟达到什么浓度，排气扇才开始工作。酒精测试仪原理4.1.5 湿敏电阻绝对湿度，单位体积内所含水蒸汽的质量。 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 氯化锂湿敏电阻、半导瓷湿敏电

5、阻、高分子膜湿敏电阻、使用较广泛的是半导瓷湿敏电阻。半导体陶瓷湿敏电阻根据半导体多孔陶瓷体的感湿材料吸附水分使电阻改变的原理。由感湿体、加热丝组成，加热丝作用：对器件经常加热清洗，排除恶劣气氛对器件的污染。负特性湿敏半导体陶瓷正特性湿敏半导体陶瓷湿度检测控制系统1、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。Rd是校满电阻，阻值等于湿敏电阻满量程(100%)时的电阻；输入插口插入的是负特性的湿敏电阻；当湿度降低，-Rx上升，-流过电流表电流减少。2、欧姆定律测湿电路。土壤湿度传感器应用于自动浇水灌溉的装置。下图，输出电压大小反映土壤湿度变化。数字温湿度传感器DHT11，单数据线输出。DHT11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。测量范围,湿度 2090RH温度 050测量分辨率分别为8bit（温