瓷的导电原理2正特性湿敏半导瓷的导电原理二典型半导瓷湿敏元件
f三湿敏传感器的应用1湿度检测器2高湿度显示器本章教学要求及重点、难点一．教学要求1了解气敏、湿敏电阻传感器的结构2掌握气敏、湿敏电阻传感器的工作原理及应用二重点、难点重点：气敏、湿敏电阻传感器的原理及应用难点：气敏、湿敏电阻传感器的原理
f101气敏传感器一电阻型半导体气敏传感器的结构与分类1定义
气敏电阻传感器是一种能把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量再转换为电流、电压信号的传感器，它的传感元件是气敏电阻。
气敏电阻形式繁多，可以检测各种特定对象的气体，如各种还原性气体。所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子，化学价升高的气体。还原性气体多数属于可燃性气体，例如石油蒸气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、煤气、天然气、氢气等。2结构：半导体气敏传感器一般由三部分组成：敏感元件、加热器和外壳。3分类：按其制造工艺来分，有烧结型、薄膜型和厚膜型三种：①烧结型：
图51a所示为烧结型气敏元器件，它是以氧化物半导体如S
O2材料为基体，将铂电极和加热器埋入金属氧化物中，经加热或加压成形后，再用低温700℃～900℃制陶工艺烧结制成，因此也被称为半导体陶瓷。优点：制作方法简单，器件寿命较长。缺点：由于烧结不充分，器件的机械强度较差，且所用电极材料较贵重，此外，电特性误差较大，所以应用受到一定限制。
f②薄膜型图51b所示为薄膜型气敏元器件，采用蒸发或溅射方法，在石英
基片上形成氧化物半导体薄膜厚度在100
m以下。优点：制作方法也简单，缺点：由于这种薄膜是物理性附着，所以器件间性能差异较大。③厚膜型
图51c、图51d所示为厚膜型器件，它是将氧化物半导体材料与硅凝胶混合制成能印刷的厚膜胶，再把厚膜胶印刷到装有电极的绝缘基片上，经烧结制成。优点：这种工艺制成的元件机械强度高，其特性也相当一致，适合大批量生产。这些器件全部附有加热器，它的作用是使附着在探测部分处的油雾、尘埃等烧掉，加速气体的吸附，从而提高了器件的灵敏度和响应速度。一般加热到200℃～400℃。
f按加热方式不同，可分为直热式和旁热式两种气敏器件：①直热式器件直热式器件的结构和符号如图52所示，器件管芯由S
O2、Z
O等基体材料和加热丝、测量丝三部分组成，加热丝和测量丝都直接埋在基体材料内，工作时加热丝通电，测量丝用于测量器件阻值。优点：制造工艺简单、成本低、功耗小、可r