气敏电阻是一种能随着气体浓度变化而改变阻值的传感器。它常用于检测环境中特定气体的浓度,例如可燃气体、有毒气体和空气中的氧气等。
1.气敏电阻是什么
气敏电阻是一种基于气敏材料制作的电子元件。气敏材料通常为金属氧化物,如二氧化锡(SnO2)、三氧化二铁(Fe2O3)等。
当这些气敏材料处于空气中时,它们表面会与空气分子发生反应,从而改变材料的电学性质,使其电阻值发生变化。因此,将这些气敏材料制成电阻器后,它们可以根据环境气体的浓度变化来改变电阻值,进而检测气体浓度。
2.气敏电阻的工作原理
气敏电阻的工作原理即为气敏材料的气敏特性。当气敏材料处于某种气体环境中时,气体分子可能被气敏材料表面的吸附位点吸附,导致材料电子结构和传输特性产生变化,从而改变阻值。
以二氧化锡为例,空气中存在的一些可燃气体如丙酮、甲醛等与其表面产生反应后,会吸附在SnO2表面形成活性吸附位点,使得SnO2表面电子云致密度和氧离子的浓度发生了变化,进而使电路阻值发生变化。
3.气敏电阻的特性
气敏电阻具有以下特性:
- 灵敏度高:当气敏电阻检测的气体浓度发生微小变化时,就能够产生明显的阻值变化。
- 响应速度快:气敏电阻体积小、质量轻,具有快速响应的特点。
- 稳定性较差:气敏材料容易受到环境中温度、湿度等因素的影响,从而使其灵敏度和稳定性存在一定矛盾。
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