传感器 2018-11-02 13:19
中国电工网讯:
    典型的半导体传感器
 
    (1)半导体气敏传感器。半导体气敏传感器是用来测量气体的类别、浓度和成分的传感器,主要用于可燃气体防爆警器、有毒气体监测器、气体浓度定量监测器等,在防灾、环境保护、节能、工程管理、自动控制等方面有广泛的应用。半导体气敏传感器利用半导体与气体接触时电阻或功函数发生变化这一特性检测气体,分为电阻式与非电阻式两种类型。
 
    电阻式采用金属氧化物材料制备,有多孔烧结件、厚膜、薄膜等形式。根据半导体与气体的相互作用是发生在表面还是体内,又分为表面控制型与体内控制型。这类传感器可检测甲烷、丙烷、氢、一氧化碳等还原性气体,氧、二氧化氮等氧化性气体,胺类和水蒸气等具有强吸附力的气体。
    非电阻式气体传感器利用气体吸附和反应时引起的功函数变化来检测气体,可分为金属-半导体结二极管型传感器(利用金属与半导体界面上吸附气体时,二极管整流特性的变化)、MOS二极管型传感器(采用MOS结构,通过c-v特性的漂移检测气体)和MOSFET型传感器(通过叫OSFET的阈电压变化检测气体)。
 
    (2)半导体温度传感器。半导体温度传感器是用来测量环境温度的传感器。半导体温度传感器分为接触型和非接触型两大类。接触型又分为热敏电阻与PN结型温度传感器。
 
    半导体载流子的浓度与温度有关,随着温度的变化,半导体感温器件的电阻会发生较大的变化,这种器件称为热敏电阻。PN结温度传感器是一种利用半导体二极管、三极管的特性与温度的依赖关系制成的温度传感器。
 
    非接触型温度传感器可检出被测物体发射的电磁波能量。传感器可以是将放射能直接转换为主能的半导体物质,也可以先将放射能转换为热能,使温度升高,然后将温度变化转换成电信号可检出。
 
    (3)半导体湿敏传感器。湿度是指大气中水蒸气的含量,通常采用绝对湿度和相对湿度两种方法来表示。利用水分子易于吸附在固体表面并渗透到固体内部的特性,可以制成湿敏传感器。目前比较成熟的湿敏传感器有氯化锂湿敏电阻、半导体陶瓷湿敏电阻。
 
    氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解,离子的导电率产生变化而制成的测湿元件,由引线、基片、感湿层和电极组成。半导体陶瓷湿敏电阻通常是用两种以上的金属氧化物半导体材料布烧结而成的多孔陶瓷,它的电阻率随湿度的变化而变化,能连续、稳定地测量湿度。
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