气敏传感器实验
气敏传感器实验
气敏传感器实验
一、实验目的：了解气敏传感器原理及特性;
二、基本原理：气敏传感器是指能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出的装置或器件;它一般可分为：半导体式、接触燃烧式、红外吸收式、热导率变化式等等;本实验采用的是TP-3集成半导体气敏传感器,该传感器的敏感元件由纳米级SnO2氧化锡及适当掺杂混合剂烧结而成,具微珠式结构,是对酒精敏感的电阻型气敏元件；当受到酒精气体作用时,它的电阻值变化经相应电路转换成电压输出信号,输出信号的大小与酒精浓度对应;传感器对酒精浓度的响应特性曲线、实物及原理如下图所示;
aTP-3酒精浓度—输出曲线 b传感器实物、原理图
1酒精传感器响应特性曲线、实物及原理图
三、需用器件与单元：主机箱电压表、+5V直流稳压电源；气敏传感器、酒精棉球自备;
四、实验步骤：
1、按下图示意接线,注意传感器的引线号码;
气敏酒精传感器实验接线示意图
2、将电压表量程切换到20V档;检查接线无误后合上主机箱电源开关,传感器通电较长时间至少5分钟以上,因传感器长时间不通电的情况下,内阻会很小,上电后Vo输出很大,不能即时进入工作状态后才能工作;
3、等待传感器输出Vo较小小于1.5Ｖ时,用自备的酒精小棉球靠近传感器端面并吹2次气,使酒精挥发进入传感网内,观察电压表读数变化对照响应特性曲线得到酒精浓度;
实验完毕,关闭电源;。
气敏和湿敏传感器
实验五气敏传感器实验实验目的：了解气敏传感器的原理与应用。
所需单元：直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V表、MQ3气敏传感器、主、副电源。
旋钮初始位置：直流稳压电源±4V档、F/V表置2V档、差动放大器增益置最小、电桥单元中的W1逆时针旋到底、主、副电源关闭。
实验步骤：1.仔细阅读后面附上的“使用说明”，差动放大器的输入端(+)、(-) 与地短接，开启主、副电源，将差动放大器输出调零。
2．关闭主、副电源，按图4接线。
图 43．开启主、副电源，预热约5分钟，用浸有酒精的棉球靠近传感器，并轻轻吹气使酒精挥发并进入传感器金属网内，同时观察电压表的数值变化，此时电压读数。
它反映了传感器AB两端间的电阻随着发生了变化。
说明MQ3检测到了酒精气体的存在与否，如果电压表变化不够明显，可适当调大“差动放大器”增益。
思考题：如果需做成一个酒精气体报警器，你认为还需采取哪些手段？提示：1.需进行浓度标定；2.在电路上还需增加……。
附：MQ系列气敏元件使用说明一、特点1．具有很高的灵敏度和良好的选择性。
2．具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。
二、结构、外形、元件符合1．MQ系列气敏元件的结构和外形如图4A所示，由微型AL203陶瓷管、SN02敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢网的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。
2．好的气敏元件有6只针状管脚，其中4个脚用于信号取出，2个脚用于提供加热电流。
图4A三、性能1．标准回路：如图4B所示，MQ气敏元件的标准测试问路由两部分组成。
其一为加热回路。
其二为信号输出回路，它可以准确反映传感器表面电阻的变化。
图4B2．传感器的表面电阻Rs的变化，是通过与其串联的负载电阻RL上的有效电压信号Vrl输出而获得的。
二者之间的关系表述为RS/RL=(VC-VRL)/VRL3。
3．标准工作条件：4．环境条件5．灵敏度特性气敏传感器实验实物连接图接线方法：1. 直流稳压电源旋钮调到±4V；2. V+插孔与f①和A③串联；3. f②与电桥平衡中②及差动放大器正输入孔②串联,并与黑色接地孔接通；4. B④与电桥平衡中④及差动放大器负输入空④相连接；5. 差动放大器输出端⑤与F/V表的Vi孔连接。
实验二 气敏传感器的应用
实验二气敏传感器的应用1、目的●了解气敏传感器的特性●学习气敏传感器的应用。
2、器材●传感器实训台的操作板1的直流电压源，操作板3的气敏传感器应用电路、蜂鸣器电路、继电器电路。
●MQ-5型气敏传感器1只，跳线若干、万用表等实验器材。
3、实验内容图1 图2气敏传感器，又称气体传感器，是指利用各种化学、物理效应将气体成分、浓度按一定规律转换成电信号输出的传感器件，是化学传感器中最活跃的一种，其广泛应用于煤矿、农业、化工、建筑、环保、医疗、家电等领域。
目前气敏传感器的主要产品包括可燃性气敏传感器、CO、H2S、NH3、SO2、C12、NO、NO2等毒性气敏传感器、氧传感器、溶氧传感器、CO2传感器等。
例如用于家庭或工业可燃性气体的检测、检漏报警器电路中所采用MQ-5、MQ-6型气敏传感器就属于可燃性气敏传感器。
MQ-5半导体气体传感器特点: 对液化气,天然气城市煤气有较好的灵敏度对乙醇,烟雾几乎不响应高灵敏度/快速响应恢复优异的稳定性/长寿命简单的驱动电路应用: 适用于家庭或工业上对液化气,天然气,煤气的监测装置。
MQ-6半导体气体传感器特点: 对液化气,丁烷,丙烷有较高的灵敏度抵抗乙醇蒸气、烟雾的干扰高灵敏度/快速响应恢复优异的稳定性/长寿命简单的驱动电路。
MQ-6适用于家庭或工业上对液化石油气（LPG）,丁烷,丙烷,LNG （液化天然气）的检测装置。
MQ系列可燃气体传感器的特点是：●检测范围为20ppm～10000ppm●灵敏度高，响应速度快，小于10秒●可靠性好●功耗≤0.75W●连续工作使用寿命大于3年●输出信号为伏特级MQ-5、MQ-6型气敏传感器的外观和相应的结构形式如上图1所示，它由微型氧化铝陶瓷管、氧化锌敏感层，测量电极和加热器构成，敏感元件固定在塑料或不绣钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。
封装好的气敏元件有6个管脚，其中4个用于信号取出，2个用于提供加热电流。
MQ-6型气敏器件对不同种类，不同浓度的气体有不同的电阻值。
气敏传感器实训报告心得
一、引言气敏传感器作为一种重要的检测元件，在环境保护、工业生产、医疗健康等领域发挥着重要作用。
为了深入了解气敏传感器的原理、应用及其在实际工作中的应用，我们参加了为期两周的气敏传感器实训。
通过本次实训，我对气敏传感器有了更深刻的认识，现将实训心得体会如下。
二、实训内容1. 气敏传感器原理及分类实训中，我们首先学习了气敏传感器的原理和分类。
气敏传感器是一种能够将气体浓度转化为电信号的传感器，主要分为半导体型、金属氧化物型和催化燃烧型三种。
半导体型气敏传感器具有体积小、响应速度快、成本低等优点，广泛应用于工业、环保等领域。
2. 气敏传感器制作工艺实训过程中，我们亲手制作了一个简单的气敏传感器。
首先，我们了解了气敏传感器的制作工艺，包括传感器元件的选取、电路设计、封装等环节。
然后，我们按照指导老师的指导，完成了传感器的制作。
3. 气敏传感器性能测试在完成传感器制作后，我们对其性能进行了测试。
测试内容包括灵敏度、响应时间、恢复时间等。
通过对比实验数据，我们分析了传感器性能的影响因素，并提出了优化方案。
4. 气敏传感器应用案例分析实训过程中，我们还学习了气敏传感器在环保、工业、医疗等领域的应用案例。
通过这些案例，我们了解到气敏传感器在实际工作中的应用价值，以及如何针对不同应用场景选择合适的传感器。
三、实训心得体会1. 提高动手能力本次实训让我深刻体会到动手能力的重要性。
在制作气敏传感器过程中，我学会了如何使用各种工具和仪器，掌握了传感器的制作工艺。
这些技能将在今后的学习和工作中发挥重要作用。
2. 培养团队合作精神实训过程中，我们小组共同完成了传感器的制作和测试。
在这个过程中，我们相互协作，共同解决问题。
通过这次实训，我深刻体会到团队合作精神的重要性，以及如何在团队中发挥自己的优势。
3. 深化专业知识通过实训，我对气敏传感器的原理、分类、制作工艺、性能测试等方面的知识有了更加深入的了解。
这些知识将为我今后的学习和工作奠定坚实的基础。
项目二气敏电阻传感器(1)
电化 学气 敏传 感器
半导 体气 敏传 感器
较贵
60%
基本常识：
一般将在空气中达到一定浓度、触 及火种可引起燃烧的气体称为可燃性气 体，如甲烷、乙炔、甲醇、乙醇、乙醚 、一氧化碳、氢气等均为可燃性气体。
电阻式传感器——酒精浓度检测仪的设计
气敏电阻分类
接触燃烧式气体传感器的检测元件一般为铂金属丝 （也可表面涂铂、钯等稀有金属催化层），使用时对 铂丝通以电流，保持300℃～400℃的高温，此时若与 可燃性气体接触，可燃性气体就会在稀有金属催化层 上燃烧，因此，铂丝的温度会上升，铂丝的电阻值也 上升；通过测量铂丝的电阻值变化的大小，就知道可 燃性气体的浓度。
R3 1.5K
蜂 鸣 器
4
FM1
电阻式传感器——酒精浓度检测仪的设计 项目实施与考核——调试
没有一个LED被点亮
LM3914周边电路 没有配合好，或 电路某点开路
有几个LED未被点亮
电位器RP阻值偏 小，调大一下再 试
后面电路发生开 路，或三极管烧 坏
蜂鸣器未发出声响
电阻式传感器——酒精浓度检测仪的设计 项目实施与考核——调试
直线驱动10个发光二极管LED组成的10段“线” 或“点”式条图显示器 对被测量的变化反应迅速且真实；无阻尼现 象；抗干扰能力强。
电阻式传感器——酒精浓度检测仪的设计 电路设计
10个发光二极管LED作为输入端电平变化的显示， 输入端电平信号可以是通过各类传感器和变换电路而 探测的各种物理量，如电压、电流、温度等
电阻式传感器——酒精浓度检测仪的设计 项目实施与考核——制作
根据六步教学法的流程和制作要求，列出所 需工具表
按照设计原理图，列出应准备的元件清单
实验三-基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪
实验三——基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪一．设计要求（1）测试浓度：安全浓度≤0.25mg/L，0.4mg/L＜酒驾浓度＞0.25mg/L，醉驾浓度≥0.4mg/L（2）显示方式：LCD显示（3）供电电压：3VDC（4）控制方式：单片机控制二．电路设计方框图：三．电路设计图四．程序流程图五．电路设计原理1.各单元电路原理（1）模数转换电路模数转换电路的作用是将传感器电路输出的模拟量信号转换为适合单片机处理的数字信号，并输入给单片机。
本课题采用的是ADC0809 A／D转换芯片。
ADC0809是8路8位逐次比较式A/D转换器，它能分时地对8路模拟量信号进行A／D转换，结果为8位2进制数据。
其由+5V电源供电，片内有带锁存功能的8路选1的模拟开关，由A，B，C的编码来决定选择通道。
0809完成一次转换需要1001xS左右。
输出具有TTI三态锁存缓冲器，可以直接连到MCS一5l单片机数据总线上。
ADC0809可对0-5V的模拟信号进行转换。
（2）键盘电路8279对键盘部分提供一种扫描工作方式，能对64个按键键盘阵列不断扫描，自动消抖，自动识别出闭合的键并得到键号，能对双键或N键同时按下进行处理。
显示部分为显示器提供了按扫描方式工作的显示接口，可以显示多达16位的字符或数字。
传感器输出的信号经ADC0809和单片机采集、处理后输出的信号为BCD码形式，它经过8279及显示电路处理后送入LCD显示。
（3）显示电路LJDl28X64液晶显示模块是128X64点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字(16X16点阵)、128个字符(8X16点阵)及64X256点阵显示RAM(GDRAM)。
可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8一位并行及串行两种连接方式。
（4）声光报警电路报警电路分为蜂鸣器报警电路和LED发光报警电路组成。
当输入端P1．0为低电平时，有电流通过蜂鸣器，蜂鸣器发出声音报警。
电阻式半导体气敏传感器的基本性能分析
电阻式半导体气敏传感器的基本性能分析09电本120091004106 成绩：摘要：利用理论分析与参阅相关技术手册，了解电阻式半导体气敏传感器的结构，基本原理，推导气敏传感器的特性参数：电阻值，灵敏度，漂移等。
能够在充分研究理论知识之后，学会简单的应用，设计电路，利用温度补偿降低其对传感器稳定性的影响。
关键词：电阻半导体气敏传感器基本原理特性参数温度补偿The basic performance analysis of Resistance-typesemiconductor gas sensorAbstractAccording to the theoretical analysis, refer to the relevant technical manual to understand the structure of Resistance-type semiconductor gas sensor and it's basic principles. Derive the characteristic parameters of gas sensors,like sensitivity, linearity, drift, selection characteristics.Making full use of the theoretical knowledge , learn simple applications to design a circuit for using the temperature compensation to reduce its impact on the stability of the sensor.Keywords:Resistance-type semiconductorbasic principles characteristic parameters the temperature compensation引言气敏传感器是用来检测气体类别、浓度和成分的传感器。
气敏实验报告
一、实验目的1. 了解气敏传感器的工作原理和特性。
2. 掌握气敏传感器的检测方法。
3. 熟悉气敏传感器的应用领域。
二、实验原理气敏传感器是一种将气体浓度转化为电信号的传感器。
其工作原理基于气敏元件对特定气体敏感的特性。
当气敏元件接触到待测气体时，气敏元件的电阻值会发生变化，通过测量电阻值的变化，即可得知气体浓度的变化。
三、实验器材1. 气敏传感器（如MQ-2）2. 数据采集器3. 信号发生器4. 电源5. 气体发生器（如丙酮）6. 实验电路板7. 连接线8. 实验记录表四、实验步骤1. 搭建实验电路，将气敏传感器、数据采集器、信号发生器、电源等连接到实验电路板上。
2. 将气敏传感器放置在实验台面上，确保传感器稳定。
3. 启动数据采集器和信号发生器，调节信号发生器输出信号频率和幅度。
4. 在气敏传感器附近喷洒丙酮气体，观察数据采集器显示的电阻值变化。
5. 记录不同浓度丙酮气体下气敏传感器的电阻值变化。
6. 分析实验数据，绘制气敏传感器电阻值与气体浓度的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 实验结果根据实验数据，绘制气敏传感器电阻值与气体浓度的关系曲线，如下所示：图中横坐标表示气体浓度（mg/m³），纵坐标表示气敏传感器电阻值（Ω）。
2. 分析从实验结果可以看出，气敏传感器电阻值与气体浓度呈线性关系。
当气体浓度增加时，气敏传感器电阻值减小；当气体浓度减少时，气敏传感器电阻值增大。
这说明气敏传感器可以有效地检测气体浓度，并且具有较好的线性特性。
六、实验结论1. 气敏传感器可以将气体浓度转化为电信号，具有较好的线性特性。
2. 实验结果表明，气敏传感器在检测气体浓度方面具有较好的应用前景。
3. 在实际应用中，可根据气敏传感器的特性和要求，选择合适的气敏传感器和检测方法。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免触电、火灾等事故。
2. 实验时，确保气敏传感器稳定放置，避免振动、倾斜等影响实验结果。
气敏传感器实训报告册
一、实训目的通过本次气敏传感器实训，旨在让学生掌握气敏传感器的原理、结构、工作特性及检测方法，提高学生对气敏传感器在实际应用中的认识，培养学生的动手能力和创新意识。
二、实训环境实训地点：实验室实训器材：气敏传感器、实验台、电源、信号发生器、数据采集器、电脑等。
三、实训原理气敏传感器是一种将气体浓度转化为电信号的传感器，其基本原理是通过检测气体与传感器内部活性物质发生化学反应，从而改变传感器的电学特性。
常见的气敏传感器有半导体气敏传感器、金属氧化物气敏传感器等。
四、实训内容1. 气敏传感器基本原理及结构认识通过观察实物，了解气敏传感器的结构组成，包括传感器主体、加热丝、电极、保护电路等。
2. 气敏传感器性能测试（1）气敏传感器灵敏度测试使用标准气体对气敏传感器进行灵敏度测试，观察传感器在不同气体浓度下的输出信号变化。
（2）气敏传感器响应时间测试通过改变气体浓度，测试气敏传感器在不同浓度下的响应时间。
（3）气敏传感器恢复时间测试测试气敏传感器在气体浓度变化后，恢复到稳定状态所需的时间。
3. 气敏传感器应用实验（1）酒精浓度检测利用气敏传感器检测酒精浓度，通过数据采集器将信号传输至电脑，分析酒精浓度与输出信号的关系。
（2）烟雾检测利用气敏传感器检测烟雾浓度，通过数据采集器将信号传输至电脑，分析烟雾浓度与输出信号的关系。
五、实训过程1. 气敏传感器基本原理及结构认识（1）观察实物，了解气敏传感器的结构组成。
（2）查阅资料，了解气敏传感器的工作原理。
2. 气敏传感器性能测试（1）将气敏传感器连接到实验台上，调试电路。
（2）使用标准气体对气敏传感器进行灵敏度、响应时间、恢复时间测试。
3. 气敏传感器应用实验（1）搭建酒精浓度检测实验装置，连接气敏传感器、数据采集器、电脑等。
（2）进行酒精浓度检测实验，记录数据。
（3）搭建烟雾检测实验装置，连接气敏传感器、数据采集器、电脑等。
（4）进行烟雾检测实验，记录数据。
传感器与检测技术实训三气敏、湿敏传感器
第2章 电阻式传感器
好好休息
第2章 电阻式传感器 3、化学实验室有害气体鉴别
下图所示为有害气体鉴别器的电路。MQS2B是烟雾、 有害气体传感器，平时阻值较高（10kΩ左右）。当有 烟雾或有害气体进入时，阻值急剧下降。
第2章 电阻式传感器
MQS2B的A、B两端电压下降时，＋12V电压经 MQS2B的压降减少，使得B的电压升高，经电阻R1和 RP分压、R2限流加到开关集成电路TWH8778的⑤端。 当⑤端电压达到预定值时，①、②两端导通。
高分子式 光纤湿敏传感器 界限电流式湿敏传感器 二极管式、石英振子、SAW式、微波式、热导式等
湿敏传感器的分类
第2章 电阻式传感器
电阻式湿敏传感器
电阻式湿敏传感器是利用器件电阻值随湿度 变化的基本原理来进行工作的，其感湿特征量 为电阻值。
根据使用感湿材料的不同，电阻式湿敏传感 器可分为： 电解质式(氯化锂） 陶瓷式 高分子式
第2章 电阻式传感器
这些气敏元件全部附有加热器，它的作用是使 附着在探测部分处的油雾、尘埃等烧掉，同时加速 气体氧化还原反应，从而提高元件的灵敏度和响应 速度，一般加热到200℃～400℃。
第2章 电阻式传感器
◎气敏元件的基本测量电路 半导体式气敏传感器
的基本测量电路主要包 括两部分：即气敏元件 的加热回路和测试回路。
第2章 电阻式传感器
气敏、湿敏电阻式传感器
☆气敏电阻传感器
利用半导体气敏元件同气体接触，造成半导体性质变化， 借此来检测待定气体的成分或者测量其浓度的传感器的总称。
气敏传感器主要用于工业上天然气、煤气、石油化工等部 门的易燃、易爆、有毒、有害气体的监测、预报和自动控制。
气敏电阻的材料是金属氧化物
氧化锌气敏传感器实验研究
氧化锌气敏传感器实验研究作者：籍远明徐兴浩来源：《中国科技纵横》2016年第21期【摘要】本文利用YJ-SQ-I气敏传感器，选择乙醇气体为研究对象，进行了氧化锌传感器气敏性能测试实验，研究结果表明：随着乙醇气体浓度的增加，元件电压也随之增大，气体浓度减少，元件电压数值也随之变小，在一定范围内，乙醇气体浓度与电压之间存在线性关系，并给出拟合函数关系式，相同的乙醇气体浓度氛围下，溶液的体积变化对元件电压影响微乎其微。
【关键词】氧化锌乙醇气敏传感器1 引言氧化锌是具有六方纤锌矿结构的宽禁带半导体金属氧化物，也是最早被研究的气敏材料之一。
氧化锌气敏传感器的工作原理是利用半导体气敏元件与气体接触，引起半导体材料的电导率等物理性质发生变化，来检测待测气体的成分和浓度。
本文利用YJ-SQ-I气敏传感器实验仪，选择乙醇气体为研究对象，通过其对乙醇气敏性测试结果进行分析，探讨其气敏机理。
2 实验过程与分析（1）先将烧杯、量筒等玻璃仪器用自来水清洗几次，倒出水后，内壁不挂水珠，再用蒸馏水荡洗3次后，放置一段时间晾干。
用量筒量取得不同体积的无水乙醇，把配置完成的溶液倒入集气瓶，放在铁架上并附上不同浓度溶液标签。
（2）将YJ-SQ-I气敏传感器实验仪的三个电源输出插孔和气敏传感器应用模板电源输入插孔对应连接，选取需要测试的不同浓度的酒精溶液放在铁架上，用YJ-SQ-I气敏传感器实验仪自带导管橡皮塞塞住瓶口，按下开关按钮，用力按压打气囊将酒精蒸汽吹入传感器中，记录实验仪电压表上数值，实验装置如图1所示。
选择体积同为10ml时，测试不同浓度乙醇气体与电压变化数据，如表1所示。
由上述实验数据可以看出，乙醇气体浓度与电压之间关系为，随着气体浓度的增加，元件电压数值也随之增大；气体浓度减少，元件电压数值也随之变小。
在一定范围内，二者呈线性关系，根据实验数据拟合函数关系式为：实验中，我们还进行了浓度均为10%时，选择不同体积乙醇气体与元件电压关系测试，所得实验数据如表2所示。
气敏传感器
加热器（印刷厚膜电阻） 图15.9 厚膜型气敏器件的结构
这些器件全部附有加热器，它的作用是将附着在敏感元件表面 上的尘埃、油雾等烧掉，加速气体的吸附，从而提高器件的灵 敏度和响应速度。加热器的温度一般控制在200~400℃左右。
电阻式气敏传感器的特点
优点：
工艺简单，价格便宜，使用方便； 气体浓度发生变化时响应迅速； 即使是在低浓度下，灵敏度也较高。
9.1.3 半导体气敏传感器类型及结构
主要类型
烧结型气敏器件
薄膜型气敏器件
厚膜型气敏器件
其中烧结型气敏元件是目前工艺最成熟，应用最广泛的元件。
烧结型气敏器件
烧结型气敏器件的制作是将一定比例的敏感材料 （SnO2、ZnO等）和一些掺杂剂（Pt、Pb等）用水或粘 合剂调合，经研磨后使其均匀混合，然后将混合好的膏 状物倒入模具，埋入加热丝和测量电极，经传统的制陶 方法烧结。最后将加热丝和电极焊在管座上，加上特制 外壳就构成器件。
气敏传感器的分类
类 型 原 理 检测对象
还原性气体、城市排 放气体、丙烷气等
特
点
半导体式
若气体接触到加热的金属 氧化物 (SnO2 、 Fe2O3 、 ZnO2 等 ) ， 电阻值会增大或减小
灵敏度高，构造与电路简 单，但输出与气体浓度不 成比例 输出与气体浓度成比例， 但灵敏度较低
接触燃烧式
可燃性气体接触到氧气就会 燃烧，使得作为气敏材料的铂 丝温度升高，电阻值相应增大
9.1.2 电阻型半导体气敏材料的导电机理
• 基本原理
– 是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件阻 值变化而制成的。
– 半导体气敏材料吸附气体的能力很强。当半导体器件被加 热到稳定状态，在气体接触半导体表面而被吸附时，被吸 附的分子首先在表面物性自由扩散，失去运动能量，一部 分分子被蒸发掉，另一部分残留分子产生热分解而固定在 吸附处（化学吸附）。
气敏传感器_实验报告
一、实验目的1. 了解气敏传感器的工作原理和基本特性；2. 掌握气敏传感器的检测方法及实验操作步骤；3. 分析气敏传感器在不同气体环境下的响应特性。
二、实验原理气敏传感器是一种将气体浓度转换为电信号的传感器。
其基本原理是：当气体分子与半导体材料发生作用时，会引起半导体材料电阻率的变化，从而实现气体的检测。
气敏传感器主要分为半导体气敏传感器和金属氧化物气敏传感器两大类。
三、实验仪器与材料1. 气敏传感器：MQ-2、MQ-3、MQ-5等；2. 气体发生装置：酒精、甲烷、丙烷等；3. 信号发生器：直流稳压电源、信号放大器等；4. 测量仪器：数字多用表、示波器等；5. 实验装置：气敏传感器实验台、实验电路等。
四、实验步骤1. 准备实验装置，将气敏传感器连接到实验电路中；2. 设置实验参数，包括气体种类、浓度、温度等；3. 通电预热气敏传感器，使其达到稳定状态；4. 调节气体发生装置，控制气体浓度；5. 测量气敏传感器的输出电压或电流，记录数据；6. 分析气敏传感器的响应特性，绘制响应曲线。
五、实验结果与分析1. 气敏传感器在不同气体环境下的响应特性（1）MQ-2气敏传感器对酒精的响应特性实验结果表明，MQ-2气敏传感器对酒精的检测灵敏度高，在低浓度下即可检测到酒精。
随着酒精浓度的增加，气敏传感器的输出电压逐渐增大。
在酒精浓度为0.5%时，气敏传感器的输出电压达到最大值。
（2）MQ-3气敏传感器对甲烷的响应特性实验结果表明，MQ-3气敏传感器对甲烷的检测灵敏度高，在低浓度下即可检测到甲烷。
随着甲烷浓度的增加，气敏传感器的输出电压逐渐增大。
在甲烷浓度为0.5%时，气敏传感器的输出电压达到最大值。
（3）MQ-5气敏传感器对丙烷的响应特性实验结果表明，MQ-5气敏传感器对丙烷的检测灵敏度高，在低浓度下即可检测到丙烷。
随着丙烷浓度的增加，气敏传感器的输出电压逐渐增大。
在丙烷浓度为0.5%时，气敏传感器的输出电压达到最大值。
空气传感器的原理与应用实验报告
空气传感器的原理与应用实验报告1. 引言空气传感器是一种测量和监测环境中空气质量的设备。
它能够检测和测量空气中的各种污染物和有害气体，并将数据转化为可读取的信号或数字形式。
空气传感器在许多不同领域有广泛的应用，包括室内空气质量监测、工业生产过程中的气体检测和环境保护等。
2. 空气传感器的原理空气传感器工作的基本原理是通过特定的传感元件来感知环境中的气体成分。
常见的空气传感器包括气敏传感器、光学传感器和电化学传感器等。
2.1 气敏传感器的原理气敏传感器是最常用的一种空气传感器，它的工作原理是通过感知气体与其表面发生化学反应或物理吸附，使传感器电阻或电容发生变化。
常见的气敏传感器包括气敏电阻和气敏电容。
主要工作原理如下： - 当感知气体存在时，气敏传感器与气体发生特定的化学反应。
- 反应会导致传感器器件的电阻或电容发生变化。
- 这种变化可以通过连接的电路分析和测量，从而得到气体成分的信息。
2.2 光学传感器的原理光学传感器利用光的吸收、散射、透过等现象来感知气体成分。
当气体通过光学传感器时，光的强度和频率会发生变化，从而可以得到气体成分的信息。
主要工作原理如下： - 光学传感器通过向环境中发射特定波长的光，并利用光的吸收和散射来检测气体的浓度。
- 传感器会收集和测量被吸收和散射的光的强度和频率。
- 通过相关的算法和公式，可以将光的吸收和散射的特征转换为气体成分的信息。
2.3 电化学传感器的原理电化学传感器是通过化学反应来转化微量气体的浓度到电信号的装置，它采用特定的电极材料和电解液。
其测量原理是利用电极上发生的氧化还原反应，从而使电流发生变化，进而得到气体浓度的信息。
主要工作原理如下： - 电化学传感器通过将气体与电解液接触，气体中的化学物质与电解液中的离子发生反应。
- 反应会导致电解液中的电导率发生变化，从而使电流产生变化。
- 通过测量电流的变化，可以推算气体浓度的大小。
3. 空气传感器的应用实验3.1 实验目的本实验旨在了解和研究空气传感器的原理，并进行相关应用实验，以验证传感器的性能和准确性。
项目三用气敏传感器和电压比较器制作烟雾报警器
项目三用气敏传感器和电压比较器制作烟雾报警器【学习目标】学会应用气敏传感器和电压比较器制作烟雾报警器。
【项目情景】烟雾是上升运动的，到达天花板底下。
烟雾报警器通过烟发现火灾，在您没有看到火苗或闻到烟味的时候，烟感器已经知道了。
它不停地工作，一年365天，每天24小时，从不间断。
在报警时，它发出尖啸刺耳的声音，直到烟雾散去。
在真实的火灾中它一直工作到被烧毁。
烟雾报警器实物图如下：图3-1【项目准备】一．元器件配置表3-1 元器件配置序号名称数量序号名称数量1 VT1,VT2,VT3,VT4 各4个9 电阻100K 22 7812 1 10 电阻22K 13 7805 1 11 电阻1K 14 IC1，IC2 各一个12 电阻560Ω 15 RP 1 13 电容100uf 16 VT,VT2 各1个14 电容220uf 17 电阻47K 1 15 蜂鸣器 18 电阻68K 1 16二．元器件简介1.7812引脚图及参数,7812稳压电路图W7812为三端固定正12V输入的集成稳压器,7812引脚图如下图所示.7812主要参数有：输出直流电压 U＝＋12V，输出电流 L:0.1A，M:0.5A，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R0＝0.15Ω，输入电压UI的范围15～17V 。
因为一般UI要比 U大3～5V ，才能保证集成稳压器工作在线性区。
图1 三端稳压器7812引脚图及外形图2.7805三端稳压集成电路电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出，78 ××系列和负电压输出的79××系列。
顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。
它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有9013样子的TO-92封装。
用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。
气敏式传感器实训报告
一、引言随着科技的不断发展，传感器技术在各个领域中的应用越来越广泛。
气敏式传感器作为一种能够检测特定气体浓度的传感器，在环境保护、工业生产、健康监测等方面发挥着重要作用。
为了更好地理解和掌握气敏式传感器的工作原理和应用，我们进行了本次实训。
二、实训目的1. 理解气敏式传感器的工作原理。
2. 掌握气敏式传感器的检测方法和应用。
3. 培养实际操作能力和创新思维。
三、实训内容1. 气敏式传感器原理气敏式传感器是利用气体与半导体材料之间的相互作用来检测气体浓度的传感器。
常见的气敏式传感器有N型半导体气敏传感器和P型半导体气敏传感器。
当传感器受到特定气体的作用时，其电阻值会发生变化，通过测量电阻值的变化，可以确定气体的浓度。
2. 实训设备与材料- 气敏式传感器模块- 数据采集器- 电源- 气体发生器- 气体浓度标准样品- 连接线3. 实训步骤（1）连接设备：将气敏式传感器模块连接到数据采集器，确保连接牢固。
（2）设置参数：根据检测的气体种类，设置数据采集器的参数，如采样频率、阈值等。
（3）进行测试：打开气体发生器，逐步增加气体浓度，记录数据采集器显示的电阻值。
（4）数据分析：对测试数据进行处理和分析，得出气体浓度与电阻值之间的关系。
（5）结果验证：使用气体浓度标准样品进行验证，确保实验结果的准确性。
四、实训结果与分析1. 实验结果通过实验，我们得到了不同气体浓度下的电阻值，并绘制了气体浓度与电阻值之间的关系曲线。
2. 结果分析（1）在低浓度范围内，电阻值随气体浓度增加而增大。
（2）在高浓度范围内，电阻值随气体浓度增加而减小。
（3）在特定浓度范围内，电阻值与气体浓度呈线性关系。
五、实训总结1. 理论联系实际通过本次实训，我们深入了解了气敏式传感器的工作原理，将理论知识与实际操作相结合，提高了我们的实践能力。
2. 培养创新思维在实训过程中，我们遇到了一些问题，通过查阅资料、讨论和尝试，最终找到了解决方案。
这培养了我们的创新思维和解决问题的能力。
SnO2基气敏传感器的制备与研究
SnO2基气敏传感器的制备与研究一、本文概述本文旨在探讨SnO2基气敏传感器的制备及其性能研究。
SnO2，作为一种重要的n型半导体金属氧化物，因其出色的气敏性能、稳定的化学性质以及相对较低的成本，被广泛应用于气体检测领域。
本文首先将对SnO2基气敏传感器的基本原理进行简要介绍，包括其气敏机理、传感性能的主要影响因素等。
接下来，文章将详细介绍SnO2基气敏传感器的制备方法，包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、物理气相沉积法等多种常见技术。
通过对制备工艺的深入研究和探讨，本文旨在寻找最佳的制备方案，以优化传感器的性能。
本文还将对SnO2基气敏传感器的性能进行系统的研究。
通过对传感器在不同气体环境下的响应特性、选择性、稳定性、灵敏度等关键性能指标的测试和分析，本文旨在揭示SnO2基气敏传感器的性能特点及其潜在的应用价值。
本文将对SnO2基气敏传感器的研究现状和发展趋势进行展望，以期为相关领域的研究人员提供有益的参考和启示。
通过本文的研究，我们期望能够为SnO2基气敏传感器的进一步优化和应用提供理论和实践支持。
二、SnO2基气敏传感器的基本原理SnO2基气敏传感器是一种利用SnO2材料的特殊电学性质来检测特定气体的装置。
其基本原理主要基于SnO2材料的半导体特性以及气体分子与材料表面之间的相互作用。
SnO2是一种宽带隙的n型半导体，其导电性主要来源于材料中的氧空位和自由电子。
当SnO2基气敏传感器暴露于空气中时，氧气分子会吸附在材料表面并从导带中捕获电子，形成氧负离子（如O2-、O-、O2-等），导致材料表面形成电子耗尽层，电阻增大。
当传感器暴露在待测气体中时，气体分子会与SnO2表面发生反应，这些反应可能包括气体的吸附、解离、电子交换等过程。
这些过程会改变材料表面的电子状态，从而影响电子耗尽层的厚度和电阻值。
例如，对于还原性气体（如HCO等），它们会与吸附的氧负离子发生反应，释放电子回到SnO2的导带中，导致电阻减小。
气敏传感器实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除气敏传感器实验报告篇一：气敏电阻实验报告实验报告气敏电阻实验一、实验目的了解气敏电阻（传感器）的原理与应用。
二、实验仪器直流恒压电源、差动放大器、电桥模块、万用表、气敏电阻（传感器）和九孔板接口平台。
三、实验原理气敏电阻传感器是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器。
气敏电阻是一种半导体敏感器件，它利用了气体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理进行检测。
这使得气敏电阻可以把某种气体的成分、浓度等参数转化为电阻变化量，再转换为电流、电压信号。
常用的主要有接触式气体传感器、电化学气敏传感器和半导体气敏传感器等。
接触式气体传感器的检测元件一般为铂金属丝，使用时对铂丝通电流，保持300~400℃高温。
此时若与可燃性气体接触，可燃性气体就会在金属催化层上燃烧，因此铂丝温度上升，电阻值也上升。
通过测量铂丝的电阻值变化大小就可以知道可燃性气体的浓度。
电化学气敏传感器一般利用液体等电解质，其输出形式可以是气体氧化还原时产生的电流，也可以是离子作用于离子电极产生的电动势。
直热式气敏元件：加热丝和测量电极一同烧结在金属氧化物半导体管芯内，消耗功率大，稳定性较差。
旁热式气敏元件：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。
它性能稳定，消耗功率小，结构上往往加有封压双层的不锈钢丝网防爆，安全可靠。
四、实验内容及步骤设备旋钮初始位置：直流恒压源（正负）4V档、万用表置20V档、差动放大器增益拧至最小。
（1）差动放大器调零：将放大器两个输入端接地，接直流电源，用万用表测量输出电压，调节调零电位器使得输出电压为0。
（2）按图9-3-1接线。
（3）打开直流恒压源，预热5~15min后，用浸有酒精的棉球靠近传感器，并轻轻吹气使酒精挥发并进入传感器金属网内，同时观察万用表数值的变化，此时电压读数______。
它反映了传感器Ab两端间的电阻随着_______发生了变化。
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气敏传感器实验
一、实验目的：了解气敏传感器原理及特性。
二、基本原理：气敏传感器是指能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出的装置或器件。
它一般可分为：半导体式、接触燃烧式、红外吸收式、热导率变化式等等。
本实验采用的是TP-3集成半导体气敏传感器，该传感器的敏感元件由纳米级SnO2（氧化锡）及适当掺杂混合剂烧结而成，具微珠式结构，是对酒精敏感的电阻型气敏元件；当受到酒精气体作用时，它的电阻值变化经相应电路转换成电压输出信号，输出信号的大小与酒精浓度对应。
传感器对酒精浓度的响应特性曲线、实物及原理如下图所示。
(a)TP-3酒精浓度—输出曲线 (b)传感器实物、原理图
1酒精传感器响应特性曲线、实物及原理图
三、需用器件与单元：主机箱电压表、+5V直流稳压电源；气敏传感器、酒精棉球(自备)。
四、实验步骤：
1、按下图示意接线，注意传感器的引线号码。
气敏(酒精)传感器实验接线示意图
2、将电压表量程切换到20V档。
检查接线无误后合上主机箱电源开关，传感器通电较长时间(至少5分钟以上，因传感器长时间不通电的情况下，内阻会很小，上电后Vo输出很大，不能即时进入工作状态)后才能工作。
3、等待传感器输出Vo较小(小于1.5Ｖ)时，用自备的酒精小棉球靠近传感器端面并吹2次气，使酒精挥发进入传感网内，观察电压表读数变化对照响应特性曲线得到酒精浓度。
实验完毕，关闭电源。