气敏电阻的特性及关键参数

【导读】在科技日新月异的今天，传感器技术已经深入我们生活的方方面面，从智能家居到工业制造，从医疗健康到环境监测，传感器的身影无处不在。其中，气敏电阻传感器以其独特的感知能力，在空气质量监测、有害气体检测等领域发挥着重要作用。那么，气敏电阻传感器有什么特性？它的关键参数有哪些？

1、气敏电阻的特性是什么

目前国产的气敏元件有2种。一种是直热式，加热丝和测量电极一同烧结在金属氧化物半导体管芯内；另一种是旁热式，这种气敏元件以陶瓷管为基底，管内穿加热丝，管外侧有两个测量极，测量极之间为金属氧化物气敏材料，经高温烧结而成。

以SnO2气敏元件为例，它是由0.1--10um的晶体集合而成，这种晶体是作为N型半导体而工作的。在正常情况下，是处于氧离子缺位的状态。当遇到离解能较小且易于失去电子的可燃性气体分子时，电子从气体分子向半导体迁移，半导体的载流子浓度增加，因此电导率增加。而对于p型半导体来说，它的晶格是阳离子缺位状态，当遇到可燃性气体时其电导率则减小。

气敏电阻的温度特性如图所示，图中纵坐标为灵敏度，即由于电导率的变化所引起在负载上所得到的值号电压。由曲线可以看出，SnO2在室温下虽能吸附气体，但其电导率变化不大。但当温度增加后，电导率就发生较大的变化，因此气敏元件在使用时需要加温。

此外，在气敏元件的材料中加入微量的铅、铂、金、银等元素以及一些金属盐类催化剂可以获得低温时的灵敏度，也可增强对气体种类的选择性。

气敏电阻根据加热的方式可分为直热式和旁热式两种，直热式消耗功率大，稳定性较差，故应用逐渐减少。旁热式性能稳定，消耗功率小，其结构上往往加有封压双层的不锈钢丝网防爆，因此安全可靠，其应用面较广。

2、气敏电阻主要参数

（1）加热功率

加热电压与加热电流的乘积。

（2）工作电压

工作条件下，气敏电阻两极间的电压。

（3）灵敏度

气敏电阻在最佳工作条件下，接触气体后其电阻值随气体浓度变化的特性。如果采用电压测量法，其值等于接触某种气体前后负载电阻上电压降之比。

（4）响应时间

在最佳工作条件下，接触待测气体后，负载电阻的电压变化到规定值所需的时间。

（5）恢复时间

在最佳工作条件下，脱离被测气体后，负载电阻上电压恢复到规定值所需要的时间。