Курсовая работа (т): Датчик газов и паров алкоголя

Принцип действия датчика на основе оксида металла основан на изменении электропроводности полупроводниковой пленки вследствие адсорбции газа на ее поверхности. На трубчатую подложку из оксида алюминия нанесен тонкий слой оксида олова (SnO2), легированного элементами, обладающими каталитическими свойствами (Pt, Cu, Ni, Pd), чтобы обеспечить более высокую чувствительность полупроводника к конкретному типу газа примеси. При нагреве сенсора до рабочей температуры (около 400ОС) при помощи нагревательного элемента, выполненного в конструктиве с датчиком, происходит адсорбция содержащегося в воздухе кислорода на поверхность сенсора, имеющую мелкозернистую структуру. Протекание адсорбции зависит от концентрации газа примеси. В результате поверхностных эффектов изменяется электрическая проводимость сенсора. Отклик датчика выражается через изменение его сопротивления в зависимости от концентрации газа, изменяющего адсорбцию кислорода на материале сенсора. Быстрота отклика зависит от модели датчика и конкретного газа примеси. Зависимость сопротивления датчика от концентрации газа, примеси линейна в логарифмическом масштабе для рабочего диапазона концентраций (от нескольких миллионных долей (ppm) до нескольких тысяч ppm) (рис. 10). Датчик проявляет чувствительность к различным типам газов примеси одновременно, но оптимальная селективность к определенному типу обеспечивается, во-первых, путем ввода специальных легирующих добавок в оксид олова на этапе изготовления и, во-вторых, выбором рабочей температуры сенсора, что достигается подачей на нагревательный элемент определенного постоянного напряжения.

Рис.10 . Датчик TGS 2611 для обнаружения газов.

Литература

Radidtechnika, №11/05. Перевод В.Стасюка.

Виноградов Ю. Контроль взрывоопасных газов. - Радио, 2000, № 10, с. 37.

Суров В. Сигнализатор загазованности воздуха. - Радио, 2009, № 9, с. 37.

Датчики газа фирмы FIGARO. - www. chipdip.ru/library/DOC000052164. pdf .