气敏传感器工作原理

什么是气敏传感器

气敏传感器是生活中很常见的一种检测气体的传感器。比如现在的家用管道燃气都装有燃气泄漏检测装置，当检测到空气中的燃气泄漏浓度达到一定值后，会驱动报警器发出声光报警提示，同时会控制电磁阀关闭燃气阀门，起到防止燃气进一步泄漏的目的。

常见家用燃气泄漏报警器

气敏传感器内部结构及工作原理

气敏传感器内部的检测电极由金属氧化物制成，如氧化锌、氧化锡、氧化铁、氧化钴等等。金属氧化物以薄膜的形式涂布在陶瓷支撑的表面。这些金属氧化物电极对气体有一定的吸附性，并且与气体会发生化学反应。

常见气敏传感器外观

气体与金属氧化物的氧化还原反应会改变检测电极的电阻率，外部电路通过检测电极的电阻变化，就能够检测出气体的浓度变化。在气敏传感器的内部，除了有检测电极外，还有一组电阻丝加热电极，在工作时电阻丝将内部工作环境加热到一定温度，高温有助于加速氧化还原反应，同时可达到去油祛湿的作用。

气敏传感器内部结构示意图

通过改变内部金属氧化物电极以及掺杂催化物的材料，就可以达到检测不同种类气体的目的。

气敏传感器的应用

气敏传感器应用电路

上图是一个由气敏传感器构成的烟雾报警器电路，这个电路主要由气体检测电路、单稳态触发电路、语音报警电路及功放电路等四部分组成。其工作原理为：

当空气中烟雾浓度较低时，气敏传感器内部检测电极的电阻较高，NE555芯片的2脚为高电平并且高于2/3Vcc，此时3脚输出为低电平，由于语音芯片得不到工作电压而没有信号输出；当空气中烟雾浓度增大时，气敏传感器内部电极的电阻降低，当NE555芯片的2脚电压下降到1/3Vcc时，单稳态触发器触发，此时3脚输出高电平；语音芯片得电而输出语音信号，经功放电路放大后驱动扬声器发出报警提醒。

四方光电取得抗漂移双气敏膜气体传感器专利，提高气体传感器的敏感性和稳定性

金融界2024年6月28日消息，天眼查知识产权信息显示，四方光电股份有限公司取得一项名为“一种抗漂移的双气敏膜气体传感器“，授权公告号CN114384124B，申请日期为2021年12月。

专利摘要显示，本发明提供了一种抗漂移的双气敏膜气体传感器，属于气敏传感器技术领域，包括基底、加热电极及多个气敏单元，所述加热电极及多个所述气敏单元间隔设置在所述基底上，所述气敏单元包括构成至少两个插齿电极的至少三个测量电极和至少两个气敏膜，所述至少三个测量电极间隔设置在所述基底上，至少两个所述气敏膜分别由纯金属氧化物和与改性材料制作而成，至少两个所述气敏膜分别覆盖在所述至少两个插齿电极上。与现有技术相比，本发明提供的抗漂移的双气敏膜气体传感器，结构简单，适用性较好，提高了气体传感器的敏感性和稳定性。

本文源自金融界

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