气敏传感器实验报告 神奇的气体传感器
神奇的气体传感器
气体传感器是指将被检测的气体分子与气敏材料发生的物理或化学反应所产生的物理或化学量变化，转变为可有效测量的电信号、光信号、声信号等，从而实现对气体种类和浓度进行测量的一种传感器。
根据工作原理，气体传感器可分为直接测量敏感材料电学性能变化的电学型气体传感器和间接测量气体种类与浓度的光学型气体传感器。
电学型气体传感器包括半导体型、电化学型、催化燃烧型、石英微天平型与声表面波型，每一种的原理都不相同。比如半导体型气体传感器主要根据半导体敏感材料与气体发生反应，导致敏感材料的电子发生得失，从而改变气敏材料的电学性能，通过检测其电学性能的变化即可准确地检测气体。
间接测量型气体传感器最主要的红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系来检测气体组分并确定其浓度的气体传感装置。
随着科技的持续发展，气体传感器在安防和环境监测领域都有了广泛的应用。安防领域有装配在矿工帽矿灯上的矿灯瓦斯报警器。这种矿灯瓦斯报警器兼具了照明与瓦斯报警两种功能，主要适合小型煤矿及家庭的使用。当气敏电阻器与电位器组成气体检测电路，时基电路与其外围元件组成了多谐振荡器。当无瓦斯气体时，气敏电阻器的电阻率很小电阻值很大，电位器滑动触点的输出电压小，集成电路被强行复位振荡器而不工作，报警器亦不报警。当周围空气中有瓦斯气体时电导率会迅速增加，电阻值变的特别小，滑动触点输出的电压升高，集成电路变高电平，振荡器电路的起振扬声器即发出报警声。环境监测领域有相应的自动空气清新器，当室内空气污浊或有害气体达到一定浓度时，自动空气清新器自动产生负氧离子保持空气清新。
除此之外，气体传感器被广泛应用于生产过程监控、气体成分分析等领域，为我国的各行业发展、为万物互联提供了有力支持。
本文由石家庄藁城区兴安镇中学高级教师崔会欣进行科学性把关。
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气敏传感器测试试题
一、填空题
1.气敏传感器按照工作原理不同，可分为__________,___________,___________和__________四类。
2. 半导体气敏传感器按照半导体变化的物理特性不同，可分为_________型和__________型。
3.半导体气敏传感器是利用气体吸附使半导体的__________发生变化的特性来工作的。
4.接触燃烧式气敏传感器适用于检测_________气体。
5.烧结型SnO2气敏元件按其加热方式不同，分为__________和_________两种。
6.直热式SnO2气敏元件的优点是________________________，___________，但因其热容量______，受_______的影响，稳定性较____。
7.目前市场上出售的SnO2气敏元件大多为___________结构形式。
8.与烧结型SnO2气敏元件相比，薄膜型SnO2气敏元件工作温度较_____，并且_________现象不十分明显。
9.烧结型ZnO气敏元件可使用________和________两种金属元素作为催化剂。
10.半导体气敏传感器在待测气体中的电阻值与环境的________和________有关。一般情况下，当环境温
度较低时，传感器的电阻值_____ ，温度较高时，电阻值_____；而湿度低时，传感器的电阻值______；
湿度高时，电阻值。由于这一原因，即使在相同浓度的待测气体中，传感器的电阻值也有所不同，因此在
电路中应进行__________补偿。
11.使用气敏电阻时，应尽量避免将其置于____________环境中，以免老化。
12. 多数气敏元件都附带加热器，它的作用是将附着在敏感元件表面上的_________，________烧掉，加
速__________，提高器件的_________和_________。
二、选择题
1.用来测量一氧化碳、二氧化硫等气体的固体电介质属于（ ）。
A. 湿度感器 B.温度传感器 C.力传感器 D.气敏传感器
2.( )几乎不受周围环境湿度的影响。
A.电阻型半导体气敏传感器 B. 接触燃烧式气敏传感器
C.非电阻型半导体气敏传感器 D.电容式气敏传感器
3.( ）在生产实际中已较少使用。
A.直热式SnO2气敏元件 B.旁热式SnO2气敏元件第1页
C. 薄膜型SnO2气敏元件 D.厚膜型SnO2气敏元件
4.( )对液化石油气的主要成分灵敏度较高，被称为“城市煤气传感器”。
A.旁热式SnO2气敏元件 B. ZnO气敏元件
C.薄膜型SnO2气敏元件 D.γ-Fe2O,气敏元件
5.气温升高后，气敏电阻的灵敏度将（ ），所以必须设置温度补偿电路，使电路的输出不随气温的变化
而变化。
A. 升高 B.降低 C.不变
三、简答题
1.气敏传感器有哪些用途？常见的类型有哪些？
2. 为什么大多数气敏传感器都附带加热器？
3. 气敏传感器在使用过程中应注意哪些问题？
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