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      1. 半導體式氣體傳感器/氣體傳感器的領軍企業費加羅技研

        何謂氣體傳感器 ~氣體傳感器的檢測原理~

        所謂氣體傳感器真人版网络游戏,是一種可以檢查出目視不到的氣體存在的傳感裝置真人版网络游戏。在以家用天燃氣·丙烷氣體報警器為主的空調與空氣潔凈器真人版网络游戏、汽車等領域廣泛得到應用?,F在對我公司最擅長的3種氣體檢測原理進行說明。

        • 半導體式
        • 催化燃燒式
        • 電化學式

        簡單的架構

        STEP1

        在潔凈的空氣中,氧化錫表面吸附的氧會束縛氧化錫中的電子真人版网络游戏,造成電子難以流動的狀態。

        STEP2

        在泄漏的氣體(還原性氣體)環境中,表面的氧與還原氣體反應后消失,氧化錫中的電子重獲自由,受此影響,電子流動通暢。

        傳感器的檢測原理

        當氧化錫粒子在數百度的溫度下暴露在氧氣中時真人版网络游戏,氧氣捕捉粒子中的電子后真人版网络游戏真人版网络游戏,吸附于粒子表面真人版网络游戏。結果,在氧化錫粒子中形成電子耗盡層。由于氣體傳感器使用的氧化錫粒子一般都很小真人版网络游戏,因此在空氣中整個粒子都將進入電子耗盡層的狀態真人版网络游戏。這種狀態稱為容衰竭(volume depletion)真人版网络游戏。相反真人版网络游戏,把粒子中心部位未能達到耗盡層的狀態稱為域衰竭(regional depletion)。
        使氧氣分壓從零(flat band開始按照?。╗O-](Ⅰ))→中([O-](Ⅱ))→大([O-](Ⅲ)))的順序上升時真人版网络游戏真人版网络游戏,能帶結構與電子傳導分布的變化如下圖所示([O-]:吸附的氧氣濃度)真人版网络游戏。在容衰竭(volume depletion)狀態下,電子耗盡層的厚度變化結束真人版网络游戏,產生費米能級轉換pkT,電子耗盡狀態往前推進則pkT增大,后退則pkT縮小。

        ■ 隨著吸附的氧氣濃度增加半導體粒子的耗盡狀態在推進

        能帶結構

        x : 半徑方向的距離
        qV(x) : 勢壘
        a : 離子半徑
        [O-] : 吸附氧氣的濃度
        EC : 傳導帶下端
        EF : 費米能級
        pkT : 費米能級轉換

        傳導電子分布

        [e] : 電子濃度
        Nd : 施子密度

        容衰竭(volume depletion)狀態下球狀氧化錫粒子表面的電子濃度[e]S可用施子密度Nd真人版网络游戏、粒子半徑a以及德拜長度LD通過式子(1)表示。如果p增大則[e]S減少真人版网络游戏,p減少則[e]S增大。

        [e]S=Nd exp{-(1/6)(a/LD)2-p} ... (1)

        由大小真人版网络游戏、施子密度相同的球狀氧化錫粒子組成的傳感器的電阻值R,可使用flat band時的電阻值R0,通過式子(2)表示。[e]S減少則將增大,[e]S增大則將縮小真人版网络游戏。

        R/R0= Nd/[e]S ... (2)

        使用了氧化錫的半導體式氣體傳感器真人版网络游戏,就是這樣通過氧化錫粒子表面的[O-]的變化來體現電阻值R的變化真人版网络游戏。

        置于空氣中被加熱到數百度的氧化錫粒子,一旦暴露于一氧化碳這樣的還原性氣體中真人版网络游戏,其表面吸附的氧氣與氣體之間發生反應后,使[O-]減少真人版网络游戏真人版网络游戏,結果是[e]S增大真人版网络游戏,R縮小。消除還原性氣體后,[O-]增大到暴露于氣體前的濃度真人版网络游戏,R也將恢復到暴露于氣體前的大小。使用氧化錫的半導體式氣體傳感器就是利用這個性能對氣體進行檢測真人版网络游戏。

        參考文獻: Noboru Yamazoe, Kengo Shimanoe, Basic approach to the transducer function of oxide
        semiconductor gas sensors, Sensors and Actuators B 160 (2011) 1352-1362

        使用要求與注意事項

        • 使用時請務必閱讀我公司的產品技術資料真人版网络游戏,對產品規格與使用條件進行確認。
        • 設計時要注意避免當電路上其他電子部件發生短路真人版网络游戏、開路等異常狀況時給氣體傳感器帶來超過額定值的電壓真人版网络游戏真人版网络游戏、電流與溫度。
        • 設計時要注意避免因氣體傳感器的故障而影響到其他的部件真人版网络游戏,直接或間接導致使用了氣體傳感器的機器產生誤動作、冒煙、起火或其他不穩定的狀態,使機器的安全性受損。
        • 如有必要,敬請考慮采取設置類似于保護電路這樣的故障保護安全措施真人版网络游戏。

        有關安全使用的注意事項

        關于使用電壓
        如果向傳感器施以超過額定值的電壓(電路電壓以及加熱器電壓),將可能發生引線熔斷、或即使未出現熔斷也會產生影響傳感器特性的隱患。因此真人版网络游戏,只要產生過哪怕僅一次過電壓的傳感器也不要再行使用真人版网络游戏。
        關于使用環境
        • 如果傳感器在硅系材料的粘接劑、發膠、橡膠、膩子近旁使用的話真人版网络游戏,硅會被吸附于傳感器表面真人版网络游戏,有可能對傳感器特性產生影響。
        • 堿金屬的污染(尤其是鹽水噴霧)有可能使氣體傳感器的特性發生很大的變化?;旧掀渌臒o機元素產生的污染也可能導致同樣的結果真人版网络游戏。
        • 如果傳感器表面結露真人版网络游戏,水分長時間滯留在傳感器表面的話真人版网络游戏真人版网络游戏,有可能發生特性變化。不過,當設置于室內環境時的輕微結露不會有問題。
        • 當水分在傳感器表面結冰時真人版网络游戏,有可能導致傳感器表面發生裂紋。
          如果長時間暴露于極端的高溫潮濕環境中真人版网络游戏,傳感器無論通電與否,都有可能對其特性產生影響。
        • 氣體傳感器在氧濃度為零或氧濃度很低的環境中無法正常動作。通常大氣中所含的氧濃度是必要的。
        如何處理
        • 將傳感器浸入水中、或將水灑到傳感器上的話,有可能對傳感器的特性造成影響真人版网络游戏。
        • 如果傳感器從1米以上的高度掉落到混凝土這樣堅硬的地面時真人版网络游戏,有可能發生斷線的情況。即使沒有斷線真人版网络游戏,我們也不建議繼續使用發生過掉落撞擊的傳感器
        關于保管方法
        如果將傳感器在未通電的狀態下長時間保存在大氣環境中真人版网络游戏,傳感器的電阻值可能有變高的趨向真人版网络游戏,雖然將其通電后傳感器電阻值有可能恢復到原來的水平,但我們還是希望傳感器需要長期保存時真人版网络游戏,要盡量使用沒有氣味、不產生氣體的包裝材料中密封保管真人版网络游戏。
        如果將傳感器保管于存在酒精類真人版网络游戏、丙酮、揮發油等物質的環境氛圍中真人版网络游戏,這些雜質氣體會吸附在傳感器表面可能使傳感器特性暫時發生變化。傳感器需要長期保存時真人版网络游戏,要盡量使用不產生雜質氣體的包裝材料進行密封保管。
        安裝時的注意事項
        • (1) 建議使用的助焊劑:氯含量最小的松香助焊劑
          (2) 搬運速度:≌嫒税嫱缬蜗贰1~2m/分
          (3) 預熱溫度: 100±20℃
          (4) 焊錫槽溫度: 250±10℃
          (5) 焊錫槽容許使用次數: 最多2次
          將傳感器焊接到基板時真人版网络游戏,如果使用焊錫槽,焊錫產生的高濃度助焊劑有可能對傳感器特性產生影響。我們建議手焊操作。(量產時考慮使用焊錫槽的話,請用試驗組進行確認),例如,在制造工序當需要使用氣動改錐時,如果施加讓引線共振的振動可能產生斷線的情況真人版网络游戏。量產時考慮使用的話真人版网络游戏,要先行用試驗組進行確認真人版网络游戏。
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        • 催化燃燒式
        • 電化學式
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