《感測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)》第4章 3A氣敏與濕度傳感器

1、常用氧化錫（常用氧化錫（N型半導(dǎo)體）制作氣敏元件，由半導(dǎo)體、型半導(dǎo)體）制作氣敏元件，由半導(dǎo)體、電極、加熱器組成。電極、加熱器組成。 加熱器作用加熱器作用,燒掉附著在半導(dǎo)體上的油污、塵埃，燒掉附著在半導(dǎo)體上的油污、塵埃，加速氣體的吸附，提高靈敏度和響應(yīng)速度。加速氣體的吸附，提高靈敏度和響應(yīng)速度。 在清潔大氣中，因吸附的氧氣量不變，氣敏電阻阻值為常數(shù)，在清潔大氣中，因吸附的氧氣量不變，氣敏電阻阻值為常數(shù)，在氧化性氣體中，如氧氣、在氧化性氣體中，如氧氣、NOx中，從氣敏元件奪取電子，使氣敏中，從氣敏元件奪取電子，使氣敏元件電阻變大，元件電阻變大， 在還原性氣體中，如氫氣、在還原性氣體中，如氫氣、C0

2、、酒精等，氣體分子向氣敏元件、酒精等，氣體分子向氣敏元件釋放電子，使氣敏元件電阻變小，釋放電子，使氣敏元件電阻變小， 對(duì)乙醚、乙醇、氫氣、正己烷有高靈敏度。對(duì)乙醚、乙醇、氫氣、正己烷有高靈敏度。 工作前預(yù)熱工作前預(yù)熱2-10分鐘。分鐘。氣敏元件電阻SLSLCRLRRRRUU加熱回路，電源可由直流或交流供電，加熱回路，電源可由直流或交流供電，測(cè)量回路，電橋把電阻變化變換為電流或電壓輸出。測(cè)量回路，電橋把電阻變化變換為電流或電壓輸出。RP2，RP3電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)，電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)，RP1表頭靈敏度調(diào)節(jié)。表頭靈敏度調(diào)節(jié)。555時(shí)基電路時(shí)基電路這個(gè)特殊的觸發(fā)器有兩個(gè)特點(diǎn)：(1)觸發(fā)端TR(管腳2)的電平2/

3、3 VDD時(shí)有效，即Q清零,Vo輸出低電平，放電管導(dǎo)通； 可以把555電路等效成一個(gè)特殊的R-S觸發(fā)器，閾值端(TH)可看成是清零端R，高電平有效，觸發(fā)端(TR)可看成是置位端S，低電平有效。Vo可等效成觸發(fā)器的Q端，放電端(DIS)可看成是內(nèi)部開關(guān)管的集電極，該開關(guān)管由觸發(fā)器的Q端控制。可燃?xì)怏w電路原理圖可燃?xì)怏w電路原理圖P232n當(dāng)還原性氣體濃度升高時(shí)，氣敏元件的電阻值下降，當(dāng)還原性氣體濃度升高時(shí)，氣敏元件的電阻值下降，使三極管導(dǎo)通，使三極管導(dǎo)通，555的的2腳輸入低電平，進(jìn)入暫穩(wěn)腳輸入低電平，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，態(tài)，3腳輸出高電平，繼電器電流驅(qū)動(dòng)工作，蜂鳴腳輸出高電平，繼電器電流驅(qū)動(dòng)工作，蜂鳴器

4、報(bào)警。器報(bào)警。 555時(shí)基電路組成單穩(wěn)態(tài)電路。時(shí)基電路組成單穩(wěn)態(tài)電路。RP2作用，調(diào)作用，調(diào)節(jié)報(bào)警靈敏度。節(jié)報(bào)警靈敏度。RP1調(diào)節(jié)氣敏元件加熱器的加熱電調(diào)節(jié)氣敏元件加熱器的加熱電流。流。適用于石油氣、酒精、油煙霧等還原性氣體的檢測(cè)和適用于石油氣、酒精、油煙霧等還原性氣體的檢測(cè)和報(bào)警。報(bào)警。廚房油煙機(jī)自動(dòng)控制電路廚房油煙機(jī)自動(dòng)控制電路 啟動(dòng)電風(fēng)扇的油煙氣體濃度高于關(guān)閉電風(fēng)扇的油煙氣體濃度，形成回差。回差是由繼電器的啟動(dòng)和斷開的電流不同形成，可避免電風(fēng)扇的頻繁啟動(dòng)。酒精測(cè)試儀原理酒精測(cè)試儀原理4.1.5 濕敏電阻濕敏電阻VmHv絕對(duì)濕度，單位體積內(nèi)所含水蒸汽的質(zhì)量。絕對(duì)濕度，單位體積內(nèi)所含水蒸汽的

5、質(zhì)量。 相對(duì)濕度，表示空氣中的絕對(duì)濕度與同溫度下的飽和相對(duì)濕度，表示空氣中的絕對(duì)濕度與同溫度下的飽和絕對(duì)濕度的比值，得數(shù)是一個(gè)百分比。常用絕對(duì)濕度的比值，得數(shù)是一個(gè)百分比。常用計(jì)算方法是：實(shí)際的空氣水氣壓強(qiáng)（用p1 表示）和同溫度下飽和水氣壓強(qiáng)（用p2表示）的百分比，即RH（%）= p1/ p2 x 100%濕敏電阻是利用濕敏材料吸收空氣中的水分而導(dǎo)致本身電阻值發(fā)生變化這一原理而制成的。濕敏電阻分類濕敏電阻分類 氯化鋰濕敏電阻、半導(dǎo)瓷濕敏電阻、高分子膜濕敏氯化鋰濕敏電阻、半導(dǎo)瓷濕敏電阻、高分子膜濕敏電阻、使用較廣泛的是半導(dǎo)瓷濕敏電阻。電阻、使用較廣泛的是半導(dǎo)瓷濕敏電阻。半導(dǎo)體陶瓷濕敏電阻半導(dǎo)體

6、陶瓷濕敏電阻濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)n1、不平衡電橋測(cè)濕電路、不平衡電橋測(cè)濕電路交流電源頻率為1000HZ，不能使用直流電源，以免出現(xiàn)離子的定向遷移和積累，使傳感器失效。nRd是校滿電阻，阻值等于濕敏電阻滿量程是校滿電阻，阻值等于濕敏電阻滿量程(100%)時(shí)的電阻；時(shí)的電阻；n輸入插口插入的是負(fù)特性的濕敏電阻；輸入插口插入的是負(fù)特性的濕敏電阻；n當(dāng)濕度增加，當(dāng)濕度增加，-Rx下降，下降，-流過(guò)電流表電流增加。流過(guò)電流表電流增加。2、歐姆定律測(cè)濕電路。、歐姆定律測(cè)濕電路。)(321電流表滿量程FFXXIIRRRVI土壤濕度傳感器土壤濕度傳感器n數(shù)字溫濕度傳感器DHT11，單數(shù)據(jù)線輸出。nDHT11數(shù)字溫濕度傳感器是含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，具有極高的可靠性與長(zhǎng)期穩(wěn)定性。n測(cè)量范圍,濕度 2090RHn溫度 050n測(cè)量分辨率分別為8bit（溫度）、8bit（