ตัวต้านทานไวต่อแก๊ส

ในการผลิตและการใช้ชีวิตในสังคมยุคใหม่ ผู้คนมักจะสัมผัสกับก๊าซหลายชนิดและจำเป็นต้องได้รับการตรวจจับและควบคุม เช่น การตรวจจับและควบคุมส่วนประกอบก๊าซในการผลิตสารเคมี การตรวจจับและแจ้งเตือนความเข้มข้นของก๊าซเหมืองถ่านหิน มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม การติดตามสถานการณ์ การรั่วไหลของก๊าซ: สัญญาณเตือนไฟไหม้; การตรวจจับและควบคุมการเผาไหม้ ฯลฯ ความต้านทานที่ไวต่อก๊าซ เซ็นเซอร์ เป็นเซ็นเซอร์ที่แปลงองค์ประกอบและความเข้มข้นของก๊าซที่ตรวจพบเป็นสัญญาณไฟฟ้า

1. ตัวต้านทานไวต่อแก๊สคืออะไร

ตัวต้านทานไวต่อแก๊สคือเซ็นเซอร์ที่แปลงองค์ประกอบและความเข้มข้นของก๊าซที่ตรวจพบเป็นสัญญาณไฟฟ้า มันถูกสร้างขึ้นโดยใช้บางส่วน เซมิคอนดักเตอร์ เพื่อดูดซับก๊าซบางชนิดแล้วเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน ส่วนประกอบหลักคือโลหะออกไซด์ พันธุ์หลัก ได้แก่ ตัวต้านทานไวต่อแก๊สโลหะออกไซด์ ตัวต้านทานไวต่อแก๊สคอมโพสิตออกไซด์ ตัวต้านทานไวต่อแก๊สเซรามิก และอื่นๆ

2. หลักการทำงานของตัวต้านทานไวต่อแก๊ส

ตัวต้านทานที่ไวต่อแก๊สคือ a สารกึ่งตัวนำ อุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งใช้กลไกการดูดซับก๊าซเพื่อเปลี่ยนค่าการนำไฟฟ้าของ สารกึ่งตัวนำ เองเพื่อการตรวจจับ ก็พบว่ามีออกไซด์บางชนิด สารกึ่งตัวนำ วัสดุ เช่น SnO2, ZnO, Fe2O3, MgO, NiO, BaTiO3 ฯลฯ มีผลกระทบต่อการตรวจจับก๊าซ

3. ลักษณะของตัวต้านทานไวต่อแก๊ส

ปัจจุบันมีเซ็นเซอร์ก๊าซสองชนิดที่ผลิตในประเทศจีน หนึ่งคือประเภทการให้ความร้อนโดยตรง ลวดความร้อนและอิเล็กโทรดวัดจะถูกเผาในแกนเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์ร่วมกัน อีกประเภทหนึ่งคือประเภทความร้อนทางอ้อม เซ็นเซอร์ก๊าซชนิดนี้ใช้หลอดเซรามิกที่มีลวดความร้อนอยู่ภายในหลอด และมีลวดความร้อนอยู่ด้านนอกของท่อ อิเล็กโทรดวัดสองอันทำจากวัสดุที่ไวต่อแก๊สของโลหะออกไซด์หลังจากการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูงระหว่างอิเล็กโทรดการวัด

ยกตัวอย่างเซ็นเซอร์ก๊าซ SnO2 เป็นคอลเลกชั่นของผลึก 0.1–10um ซึ่งทำงานเป็น N-type เซมิคอนดักเตอร์. ภายใต้สถานการณ์ปกติ ภาวะขาดออกซิเจนไอออน เมื่อพบโมเลกุลของก๊าซที่ติดไฟได้ซึ่งมีพลังงานแตกตัวต่ำและสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่าย อิเล็กตรอนจะย้ายจากโมเลกุลของแก๊สไปยังสารกึ่งตัวนำ และความเข้มข้นของสารพาหะของสารกึ่งตัวนำจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นค่าการนำไฟฟ้าจึงเพิ่มขึ้น สำหรับเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p ผลึกแลตทิซอยู่ในสถานะว่างของไอออนบวก และค่าการนำไฟฟ้าจะลดลงเมื่อพบก๊าซไวไฟ