气敏电阻分类与组成材料详解

　　前言：气敏电阻是可以把某种气体的成分，浓度等参数转 换成电阻变化量，再转换成电流，电压信号的电阻，实际上可以说是气敏传感器。利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物。

　　

　　气敏电阻的材料

　　气敏电阻的材料是金属氧化物，制作上通过化学计量比的偏离的杂质缺陷制成的。金 属氧化物半导体分为 N 型半导体（如 SnO2 ， Fe2O3 等）和 P 型半导体（如 CO O ， PbO ） 等。为了提高某种气敏电阻对某些气体成分的选择性和灵敏度，合成这些材料时，还掺入 催化剂，如钯 Pd，铂 Pt 等。

　　气敏电阻的原理

　　金属氧化物在常温下是绝缘体， 制成半导体后却显示气敏特性， 其机理是比较复杂的。 但是，这种气敏元件接触气体时，由于表面吸附气体，致使它的电阻率发生明显的变化却 是肯定的。这种对气体的吸附可分为物理吸附和化学吸附。在常温下主要是物理吸附，是 气体与气敏材料表面上分子的吸附，它们之间没有电子交换，不形成化学键。若气敏电阻 温度升高，化学吸附增加，在某一温度时达到最大值。化学吸附是气体与气敏材料表面建 立离子吸附，它们之间有电子的交换，存在化学键力。若气敏电阻的温度再升高，由于解 吸作用，两种吸附同时减小。例如，用氧化锡（SnO2）制成的气敏电阻，在常温下吸附某 种气体后，其电阻率变化不大，表明此时是物理吸附。若保持这种气体浓度不变，该元件 的电导率随元件本身温度的升高而增加，尤其在 100~300℃范围内电导率变化很大，表明 此温度范围内化学吸附作用大.

　　气敏元件工作时需要本身的温度比环境温度高很多。为此，气敏元件在结构上要有加 热器，通常用电阻丝加热，如图 3-1 所示，（ZnO） 材料气敏元件输出电压与温度的关系曲线如图 3-2 示。
        气敏电阻的分类　　
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。