第10章 气敏传感器及其应用

合集下载

气体和湿度传感器及其应用1精选全文

气体和湿度传感器及其应用1精选全文

可编辑修改精选全文完整版第十章气体和湿度传感器及其应用10.1气体传感器气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器,它对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。

气敏传感器是暴露在各种成分的气体中使用的,由于检测现场温度、湿度的变化很大,又存在大量粉尘和油雾等,所以其工作条件较恶劣,而且气体对传感元件的材料会产生化学反应物,附着在元件表面,往往会使其性能变差。

所以对气敏传感器有下列要求:能够检测报警气体的允许浓度和其他标准数值的气体浓度,能长期稳定工作,重复性好,响应速度快,共存物质所产生的影响小等。

由于被测气体的种类繁多,性质各不相同,不可能用一种传感器来检测所有气体,所以气敏传感器的种类也有很多。

近年来随着半导体材料和加工技术的迅速发展,实际使用最多的是半导体气敏传感器,这类传感器一般多用于气体的粗略鉴别和定性分析,具有结构简单、使用方便等优点。

半导体气敏传感器是利用待测气体与半导体(主要是金属氧化物)表面接触时,产生的电导率等物性变化来检测气体。

按照半导体与气体相互作用时产生的变化只限于半导体表面或深入到半导体内部,可分为表面控制型和体控制型。

第一类,半导体表面吸附的气体与半导体间发生电子授受,结果使半导体的电导率等物性发生变化,但内部化学组成不变;第二类,半导体与气体的反应,使半导体内部组成(晶格缺陷浓度)发生变化,而使电导率改变。

按照半导体变化的物理特性,又可分电阻型和非电阻型两类。

电阻型半导体气敏元件是利用敏感材料接触气体时,其阻值变化来检测气体的成分或浓度;非电阻型半导体气敏元件是利用其他参数,如二极管伏安特性和场效应晶体管的阈值电压变化来检测被测气体。

10.1.1电阻型半导体气敏传感器电阻型半导体气敏传感器大多使用金属氧化物半导体材料作为气敏元件。

它分 N 型半导体如 SnO2、Fe2O3、ZnO等;P 型半导体,如 CoO、P b O、CuO、N i O 等。

1.材料和结构因为许多金属氧化物具有气敏效应,这些金属氧化物都是利用陶瓷工艺制成的具有半导体特性的材料,因此称之为半导体陶瓷,简称半导瓷。

气敏传感器的应用是怎样的呢

气敏传感器的应用是怎样的呢

气敏传感器的应用是怎样的呢气敏传感器是一种能够检测气体浓度的传感器,广泛用于空气质量监测、工业过程控制、卫生与环保等领域。

气敏传感器的应用非常多样化,下面将分别介绍其主要应用场景。

1. 空气质量监测随着城市化进程的加速,空气污染问题越来越严重,对人民健康造成了极大威胁。

气敏传感器可以监测室内和室外的空气质量,检测二氧化碳、一氧化碳、挥发性有机物等有害气体的浓度,并及时报警,提醒人们注意呼吸健康。

2. 工业过程控制气敏传感器在工业领域中起到了重要的作用,可以检测工业过程中的各种气体浓度,以确保生产过程的安全和质量。

例如,在石油化工行业,气敏传感器可以检测各种化学品的浓度,确保生产过程的正常进行。

3. 卫生与环保在卫生与环保领域,气敏传感器也发挥着重要的作用。

例如,在医院中,气敏传感器可以检测手术室中的气体浓度,避免病人受到有害气体的伤害。

在环保领域,气敏传感器可以监测大气污染物的浓度,帮助环保部门及时采取措施。

4. 智能家居在智能家居领域中,气敏传感器也用得非常广泛。

例如,在厨房中,气敏传感器可以监测天然气和液化气的浓度,及时报警,避免发生燃气泄漏事故。

在浴室中,气敏传感器可以监测二氧化碳和湿度的浓度,确保浴室内的空气清新干爽。

5. 智慧城市随着智慧城市建设的加速,气敏传感器在城市管理中也扮演着不可或缺的角色。

例如,在城市中安装气敏传感器可以检测空气污染物的浓度,并及时向市民发布相关信息,帮助大家做好自我保护。

综上所述,气敏传感器应用广泛,可以涵盖空气质量监测、工业过程控制、卫生与环保、智能家居以及智慧城市等多个领域。

对于提高人们生活的安全和质量,具有重要的意义。

《气敏传感器》课件

《气敏传感器》课件

相对误差
指传感器测量值与真 实值之间的差距,较 小的相对误差表示传 感器的测量精度较高。
工作温度范围
指传感器能够正常工 作的温度范围,对应 不同应用场景需要选 择适合的工作温度范 围。
响应时间
指传感器从检测到气 体变化到输出检测结 果所需的时间,较短 的响应时间意味着传 感器更加敏捷。
气敏传感器的应用
• 空气质量监测 • 工业制程控制 • 安全监测 • 智能家居
气敏传感器的发展趋势
1 微型化
2 智能化
ห้องสมุดไป่ตู้
随着技术的进步,气敏传感器正在朝着更小、 更集成的趋势发展,以适应日益复杂的应用 场景。
借助人工智能和物联网技术,气敏传感器正 在实现智能化,能够自动分析和判断气体状 况,并提供准确的监测结果。
3 多功能化
《气敏传感器》PPT课件
本课件介绍气敏传感器的原理、分类、制备方法、性能指标、应用和未来发 展趋势,帮助你深入了解这一重要领域。
什么是气敏传感器
气敏传感器是一种可以感知气体成分、浓度或相应的物理性质的装置。通过 检测气体的变化,它可以帮助我们了解环境中的气体状况。
气敏传感器的分类
基于传感材料分类
1 薄膜制备法
通过沉积敏感材料在基底上,形成薄膜结构的制备方法。
2 溶胶凝胶法
将溶胶中的成分凝胶化,制备敏感材料的方法。
3 高压方法
利用高压技术将材料转变为具有特殊结构和性质的制备方法。
气敏传感器的性能指标
灵敏度
指传感器对气体的响 应程度,越高说明相 同浓度的气体变化能 够被传感器更好地捕 捉到。
根据传感器所使用的敏感材 料的不同,可以将气敏传感 器分为多种类型,如金属氧 化物传感器、半导体传感器 等。

气敏传感器的原理与应用

气敏传感器的原理与应用

气敏传感器的原理与应用1. 气敏传感器的概述•气敏传感器是一种可以检测和测量气体浓度的装置,常用于环境监测、工业生产和安全检测等领域。

•气敏传感器的原理基于气体与传感器元件之间的相互作用,通过测量元件的电阻、电容或其他属性变化来判断气体的浓度。

2. 气敏传感器的工作原理• 2.1 电化学型气敏传感器–电化学传感器使用化学反应来检测气体浓度,常见的有电池式气体传感器和电解池式气体传感器。

–电化学传感器通过气体与传感器内部的电极相互作用产生电流或电势变化,进而测量气体浓度。

• 2.2 电阻型气敏传感器–电阻型传感器利用气体对敏感材料电阻的影响来测量气体浓度,常见的有氧气传感器、CO传感器等。

–当敏感材料暴露在目标气体中时,其电阻会随气体浓度的变化而变化,可以通过测量电阻的变化来获得气体浓度信息。

• 2.3 光学型气敏传感器–光学型传感器利用气体分子对光的吸收或发射特性来测量气体浓度,常见的有红外线气敏传感器、紫外线气敏传感器等。

–这类传感器通过测量气体吸收或发射的光强的变化来判断气体浓度。

3. 气敏传感器的应用• 3.1 环境监测–气敏传感器可以用于室内和室外空气质量监测,例如检测空气中的二氧化碳、甲醛等有害气体。

–在工业污染防治中,气敏传感器也能用于监测废气排放情况,确保生产过程的环保合规。

• 3.2 仪器设备–气敏传感器可以应用于仪器设备中,例如气体检测仪、火灾报警器等,及时发现和报警气体泄露或火灾等灾害。

–在医疗设备中,气敏传感器可以用于检测患者呼吸气体的成分,帮助医生进行病情诊断。

• 3.3 智能家居–气敏传感器可以应用于智能家居系统中,例如监测室内温度、湿度、甲醛等有害气体浓度,提醒用户开窗通风。

–在智能安防领域,气敏传感器可以配合视频监控系统,检测烟雾和有毒气体,实现及时报警和紧急处理。

4. 气敏传感器的发展趋势• 4.1 小型化–随着微电子技术的发展,气敏传感器逐渐实现了更小型化的设计,可以更方便地嵌入到各种设备和系统中。

气敏传感器用途

气敏传感器用途

气敏传感器用途气敏传感器是一种能够感知气体浓度的传感器,它可以将气体的浓度转化为电信号输出。

气敏传感器的用途非常广泛,下面将从以下几个方面介绍气敏传感器的用途。

1. 空气质量监测气敏传感器可以用于监测室内和室外的空气质量。

在室内,气敏传感器可以监测有害气体的浓度,如甲醛、苯等有害物质的浓度,以保障人们的健康。

在室外,气敏传感器可以监测环境中的污染气体的浓度,如二氧化硫、氮氧化物等,以评估空气质量,并为环境保护部门提供数据支持。

2. 工业安全监测气敏传感器可以用于工业场所的安全监测。

在化工厂、煤矿等危险场所,气敏传感器可以监测可燃气体的浓度,如甲烷、乙炔等,及时发现并预警潜在的爆炸危险。

同时,气敏传感器也可以监测有毒气体的浓度,如硫化氢、氰化氢等,以保障工人的生命安全。

3. 智能家居气敏传感器可以应用于智能家居系统中,实现对家庭环境的监测和控制。

通过安装气敏传感器,可以实时监测室内空气中的有害气体浓度,如一氧化碳、烟雾等,当浓度超过安全阈值时,系统可以自动报警并采取相应的措施,如打开新风系统、关闭燃气阀门等,以保障家人的安全。

4. 智慧城市建设气敏传感器可以用于智慧城市建设中的环境监测。

通过在城市各个角落安装气敏传感器,可以实时监测环境中的有害气体浓度,并将数据传输到中心控制系统,以实现对城市空气质量的动态监测和评估。

这些数据可以用于城市规划和环境政策的制定,以改善城市居民的生活质量。

5. 农业温室控制气敏传感器可以应用于农业温室中,实现对温室环境的监测和控制。

通过安装气敏传感器,可以实时监测温室内的二氧化碳浓度、湿度等参数,并根据监测到的数据调节温室的通风、加湿等系统,以提供最适宜的生长环境,提高农作物的产量和质量。

总结:气敏传感器的用途非常广泛,主要包括空气质量监测、工业安全监测、智能家居、智慧城市建设和农业温室控制等领域。

随着技术的不断进步,气敏传感器的应用将会越来越广泛,为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。

第10章 气敏传感器及其应用

第10章  气敏传感器及其应用

第10章气敏传感器及其应用在现代社会的生产和生活中,人们往往会接触到各种各样的气体,需要对它们进行检测和控制。

比如化工生产中气体成分的检测与控制;煤矿瓦斯浓度的检测与报警;环境污染情况的监测;煤气泄漏:火灾报警;燃烧情况的检测与控制等等。

气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。

它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等,其中用的最多的是半导体气敏传感器。

它的应用主要有:一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂(R11、R12)的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。

它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号,根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息,从而可以进行检测、监控、报警;还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。

气敏传感器的实物如图10-1所示。

图10-1 气敏传感器实物图10.1气敏电阻气敏电阻就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。

10.1.1气敏传感器的工作原理由于气体与人类的日常生活密切相关,对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少手段,气敏传感器发挥着极其重要的作用。

例如生活环境中的一氧化碳浓度达0.8~1.15 ml/L时,就会出现呼吸急促,脉搏加快,甚至晕厥等状态,达1.84ml/L时则有在几分钟内死亡的危险,因此对一氧化碳检测必须快而准。

利用SnO2(氧化锡)金属氧化物半导体气敏材料,通过颗粒超微细化和掺杂工艺制备SnO2纳米颗粒,并以此为基体掺杂一定催化剂,经适当烧结工艺进行表面修饰,制成旁热式烧结型CO敏感元件,能够探测0.005%~0.5%范围的CO气体。

还有许多易爆可燃气体、酒精气体、汽车尾气等有毒气体的进行探测的传感器。

常用的主要有接触燃烧式气体传感器、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。

气敏传感器工作原理及应用

气敏传感器工作原理及应用

气敏传感器工作原理及应用气敏传感器是一种能够感知气体浓度变化并将其转化为电信号的传感器。

它是通过一种特别的物理或化学反应来实现的,当特定气体分子接触到传感器的感应层时,会产生化学反应或物理性质的变化,这种变化可以被传感器检测到并转化为电信号输出。

一般来说,气敏传感器可以分为两大类:基于电阻变化的传感器和基于电容变化的传感器。

基于电阻变化的传感器中最常见的是金属氧化物半导体传感器(MOS)。

这类传感器的感应层由一种或多种金属氧化物组成,当目标气体与感应层接触时,其电阻值会发生变化,这种变化与目标气体浓度呈正相关。

例如,常用的氧气传感器就是利用金属氧化物感应层的电阻值变化来检测氧气浓度的。

基于电容变化的气敏传感器则是通过感应层与探测电极之间的电容变化来检测气体浓度的。

当目标气体接触到感应层时,感应层的电容值会发生变化,这种变化可以由传感器测量电路检测到并转化为电信号输出。

气敏传感器广泛应用于许多领域,以下是一些常见的应用示例:1.空气质量监测:气敏传感器可以用于监测室内和室外空气中的有害气体浓度,如CO2、CO、甲醛等,用于提醒人们做好防护措施,保障健康。

2.工业安全监测:在工业生产中,许多化学物质具有毒性或易燃性,气敏传感器可以用于检测这些气体浓度,及时发现异常情况并采取相应措施,确保工作环境的安全。

3.火灾报警系统:气敏传感器可以用于检测火灾产生的有害气体,如烟雾、一氧化碳等,一旦检测到异常浓度,可以及时发出警报并采取紧急措施。

4.环境污染监测:气敏传感器可以用于监测大气中的有害气体浓度,如二氧化硫、氮氧化物等,帮助评估环境污染程度和制定相应防治措施。

5.智能家居:气敏传感器可以用于检测厨房或浴室中的有害气体,如煤气泄漏、液化气泄漏等,及时发出警报并切断气源,避免潜在的安全隐患。

总结起来,气敏传感器通过感应层与目标气体的相互作用来感知气体浓度变化,具有灵敏度高、响应速度快等特点,可广泛应用于环境监测、工业安全、火灾报警等领域,起到保护生命和财产安全的重要作用。

气敏传感器的原理及应用精选全文

气敏传感器的原理及应用精选全文

可编辑修改精选全文完整版气敏传感器的原理及应用半导体气体传感器:半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件组织发生变化而制成的。

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物体表面自由扩散,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吸附在物体表面。

当半导体的功函数小于吸附分子的亲和力,则吸附分子将从器件夺走电子而变成负离子吸附,半导体表面呈现电荷层。

[1]例如氧气,等具有负离子吸附倾向的气体被称为氧化型气体。

如果半导体的功函数大于吸附分子的离解能,吸附分子将向器件释放出电子,而形成正离子吸附。

具有正离子吸附倾向的气体有氢气、一氧化碳等,它们被称为还原性气体。

当氧化型气体吸附到n型半导体,还原性气体吸附到p型半导体上时,将使半导体载流子减少,而使电阻增大。

当还原型气体吸附到n型半导体上,氧化型气体吸附到p 型半导体上时,则载流子增多,半导体阻值下降。

非电阻型气体传感器也是半导体气体传感器之一。

它是利用mos二极管的电容-电压特性的变化以及mos场效应晶体管的阈值电压变化等特性而制成的气体传感器。

由于这类传感器的制造工艺成熟,便于器件集成化,因而其性能稳定价格便宜。

利用特定材料还可以使传感器对某些气体特别敏感。

催化燃烧式传感器:可燃气体报警器的原理基本上都是催化燃烧式催化燃烧式气体传感器是采用惠斯通电桥原理,由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥,在一定温度条件下,可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧,载体温度就升高,通过它内部的铂丝电阻也相应升高,从而使平衡电桥失去平衡,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理zui终显示可靠的数值。

电化学传感器:电化学传感器是两电极系统。

其工作电极和对电极由一薄层电解液隔开并经由一个很小的电阻联通外电路。

当气体扩散进入传感器后,在敏感电极表面进行氧化或还原反应,产生电流并通过外电路流经两个电极。

气敏传感器的工作原理及应用

气敏传感器的工作原理及应用

气敏传感器的工作原理及应用本帖最后由茅草屋于 2016-9-29 15:45 编辑气敏传感器的是一种检测特定气体的设备,主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器,被广泛用于多个领域中。

小编主要来介绍一下气敏传感器的工作原理及应用,希望可以帮助到大家。

气敏传感器的工作原理声表面波器件之波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移。

气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜,当该气敏薄膜与待测气体相互作用(化学作用或生物作用,或者是物理吸附),使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时,引起压电晶体的声表面波频率发生漂移;气体浓度不同,膜层质量和导电率变化程度亦不同,即引起声表面波频率的变化也不同。

通过测量声表面波频率的变化就可以获得准确的反应气体浓度的变化值。

气敏传感器的应用气敏传感器的应用主要有:一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂勠11、R12蓠检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。

它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息从而可以进行检测、监控、报警还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。

由于气体种类繁多, 性质各不相同不可能用一种传感器检测所有类别的气体因此能实现气-电转换的传感器种类很多按构成气敏传感器材料可分为半导体和非半导体两大类。

目前实际使用最多的是半导体气敏传感器因此本文主要讲述半导体气敏元件的有关原理及应用。

半导体气敏传感器是利用待测气体与半导体表面接触时,产生的电导率等物理性质变化来检测气体的。

按照半导体与气体相互作用时产生的变化只限于半导体表面或深入到半导体内部,可分为表面控制型和体控制型,前者半导体表面吸附的气体与半导体间发生电子接受,结果使半导体的电导率等物理性质发生变化,但内部化学组成不变,后者半导体与气体的反应,使半导体内部组成发生变化而使电导率变化。

气敏传感器的原理与应用论文

气敏传感器的原理与应用论文

气敏传感器的原理与应用论文1. 引言气敏传感器是一种能够将气体浓度转化为电信号的设备,具有在工业、环境、医疗领域等方面广泛应用的潜力。

本文将介绍气敏传感器的工作原理以及其在不同领域中的应用。

2. 气敏传感器的工作原理2.1 传感器结构气敏传感器主要由传感元件和信号处理电路两部分组成。

传感元件通常由敏感材料制成,其结构一般包括电极、敏感膜和基底层。

2.2 工作原理气敏传感器的工作原理基于敏感材料对目标气体的选择性吸附或催化反应。

当目标气体与敏感材料接触时,会改变敏感膜的电学性质,进而引起传感元件的电阻或电容变化。

2.3 敏感材料的选择不同的气敏传感器选择不同的敏感材料,以实现对特定气体的高度选择性。

常见的敏感材料包括二氧化锡、金属卟啉、氧化锌等。

3. 气敏传感器在工业领域中的应用3.1 环境监测气敏传感器可用于检测工业环境中的有害气体浓度,如二氧化硫、一氧化碳等。

通过实时监测气体浓度,可以及时采取措施,确保工作环境的安全。

3.2 气体检测气敏传感器还被广泛应用于气体检测系统中,用于检测可燃气体、有毒气体等。

该技术在家庭和工业领域中都有广泛的应用,如天然气泄露检测、工厂爆炸危险检测等。

3.3 医疗器械气敏传感器在医疗器械中的应用也越来越广泛。

例如,呼吸机使用气敏传感器检测病人的呼吸情况,能够实时监测呼吸气体的浓度,确保治疗效果。

4. 气敏传感器的性能指标4.1 灵敏度气敏传感器的灵敏度是评价其性能好坏的重要指标。

高灵敏度意味着传感器对目标气体的检测响应更快、更准确。

4.2 选择性选择性是指传感器对目标气体的检测能力。

好的气敏传感器应具备高度选择性,以排除其他干扰气体的影响。

4.3 稳定性稳定性是指传感器在长期使用中性能的可靠性和一致性。

稳定性好的传感器能够长期维持良好的检测性能。

5. 气敏传感器的发展趋势随着科技的进步和应用需求的增加,气敏传感器也在不断发展。

未来,气敏传感器有望实现微型化、高灵敏度、低功耗等特性,并在更多领域得到广泛应用。

物理实验中的气敏传感技术及其应用

物理实验中的气敏传感技术及其应用

物理实验中的气敏传感技术及其应用一、引言在物理实验中,气敏传感技术是一项非常重要的技术。

它可以通过感知、检测和测量气体中的一些特定物理或化学变化,来获得气体的信息。

本文将介绍气敏传感技术的工作原理、应用场景以及一些相关的研究成果。

二、气敏传感技术的工作原理气敏传感技术主要是通过一些特定的材料来实现的。

这些材料具有对气体环境中某种特定物理或化学性质变化的敏感性。

传感器中的这些材料可以是一些金属氧化物、半导体或聚合物等。

当这些材料与目标气体接触后,其电阻、电容、压力等物理性质会发生变化,通过测量这些变化,就可以了解气体的特性。

三、气敏传感技术的应用场景气敏传感技术在许多领域都有广泛的应用。

下面列举几个典型的应用场景。

1. 环境监测气敏传感技术常用于环境监测中,如空气质量监测、水质监测等。

通过布置合适的传感器网络,可以及时监测气体的含量和浓度,为环境污染的预防和治理提供数据支持。

2. 工业生产气敏传感技术在工业生产中也有很多应用,例如气体检测,可以用于检测煤气泄漏、酒精浓度等。

此外,气体的监测也可以用于控制工业过程中的供气量,确保生产的质量和安全。

3. 医疗领域在医疗领域中,气敏传感技术可以用于监测人体呼吸、血氧浓度等生理指标。

通过实时监测这些指标,可以提供有关患者身体状况的信息,辅助医生进行临床诊断和治疗。

四、气敏传感技术的研究进展气敏传感技术在科学研究中一直是一个活跃的领域。

以下是一些相关研究领域的最新进展。

1. 纳米材料的应用近年来,纳米材料成为气敏传感技术的研究热点。

由于纳米材料具有较大的比表面积和特殊的电子结构,使其在气体检测中表现出更高的灵敏度和选择性。

2. 物联网与气敏传感技术的结合随着物联网技术的快速发展,气敏传感技术与物联网的结合成为可能。

通过将传感器与互联网连接,可以实现远程监测和实时数据传输,提高气体检测的效率和准确性。

3. 人工智能在气敏传感技术中的应用人工智能技术的发展为气敏传感技术提供了新的思路。

气体传感器与其应用

气体传感器与其应用
可燃性气体检测器电路
➢当气敏元件的检测到一定浓度的可燃气体时 ,B-B端 对地电位上升 ,使1IC 的①脚的电压也上升,当电压 升高到0.2V时 ,1IC的③脚立即由低电位变为高电位, 这时2IC、3IC相继工作。 2IC、3IC均为5G1555组成的自 激多谐振荡器,不过2IC工作在超低频,而3IC工作在音 频范围内。适当调整R1或R2,使2IC工作频率为1Hz, 这时作指示灯用的发光二极管LED将闪烁发光,电压蜂 鸣器YD便发出“嘀、嘀”的报警声。
三、常见气体传感器及其应用
1.QM—N5型气敏传感器及应用
QM—N5是一种应用广泛的国产气敏传感器,它由绝 缘陶瓷管、加热器、电极及氧化锡烧结体等构成。 工作时,电热丝通电加热,当无被测气体流入时, 由于空气中的氧成分大体上是恒定的,因而氧的吸 附量也是恒定的,气敏元件的阻值大致保持不变。 当有被测气体流入,元件表面将产生吸附作用,元 件的阻值将随气体浓度而变化,然后由测量回路按 照浓度和阻值的变化关系即可推算出气体的浓度。
直热式器件的缺
点,其测量极与
加热电阻丝分开,
加热丝不与热敏
材料接触,
图5-3 QM—N5外形和符号
避免了测量回路与加热回路之间的互相影响。而且 器件热容量大,降低了环境气温对器件加热温度的 影响,并容易保持SnO2材料结构稳定。
(2)薄膜型SnO2气敏元件 薄膜型SnO2气敏元件一般是在绝缘基板上蒸发或溅 射一层SnO2薄膜,再引出电极即成。这种器件制作 方法简单,但器件特性一致性差,灵敏度不如烧结型 器件高。 (3)厚膜型SnO2气敏元件 厚膜型SnO2气敏元件一般采用丝网印刷技术制作, 器件强度好,特性比较一致,便于生产。
图5-2 直热式气敏器件结构与符号
这种器件的缺点是:热容量小,易受环境气流的影响, 测量回路和加热回路之间没有隔离,互相影响。

第10章气敏传感器.

第10章气敏传感器.

第十章 气敏传感器10.1接触燃烧式气敏元件1. 检测原理可燃性气体(H2、CO 、CH4等)与空气中的氧接触,发生氧化反应,产生反应热(无焰接触燃烧热),使得作为敏感材料的铂丝温度升高,电阻值相应增大。

一般情况下,空气中可燃性气体的浓度都不太高(低于10%),可燃性气体可以完全燃烧,其发热量与可燃性气体的浓度有关。

空气中可燃性气体浓度愈大,氧化反应(燃烧)产生的反应热量(燃烧热)愈多,铂丝的温度变化(增高)愈大,其电阻值增加的就越多。

因此,只要测定作为敏感件的铂丝的电阻变化值(ΔR),就可检测空气中可燃性气体的浓度。

实际使用的检测元件:使用单纯的铂丝线圈作为检测元件,其寿命较短,所以,实际应用的检测元件,都是在铂丝圈外面涂覆一层氧化物触媒。

这样既可以延长其使用寿命,又可以提高检测元件的响应特性。

2. 连接电路如图10-1,F1是检测元件,F2是补偿元件,其作用是补偿可燃性气体接触燃烧以外的环境温度、电源电压变化等因素所引起的偏差。

图10-1 接触燃烧式气体敏感元件的桥式电路工作时,要求在F1和F2上保持100mA ~200mA 的电流通过,以供可燃性气体在检测元件F1上发生氧化反应(接触燃烧)所需要的热量。

当检测元件F1与可燃性气体接触时,由于剧烈的氧化作用(燃烧),释放出热量,使得检测元件的温度上升,电阻值相应增大,桥式电路不再平衡,在A 、B 间产生电位差E 。

()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∆++∆+=2110211R R R R R R R R E E F F F F F (式10-1)因为ΔRF 很小,且RF1•R1=RF2•R2 ,则有()()F F F F F R R R R R R R R E E ∆⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++=12212110 (式10-2)如果令 ()()212110F F R R R R R E k ++⋅= (式10-3) 则有 F F F R R R k E ∆⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=12 (式10-4)由此可得,在检测元件F1和补偿元件F2的电阻比RF2/RF1接近于1的范围内,A 、B 两点间的电位差E ,近似地与ΔRF 成比例。

气敏器件(气敏传感器)介绍及应用

气敏器件(气敏传感器)介绍及应用

气敏器件(气敏传感器)介绍及应用
气敏器件(又称气敏传感器)是一种对环境气氛中某些氧化性气体、还原性气体、有机溶剂蒸汽十分敏感的电子器件,被广泛应用于对可燃性气体和有毒性气体的检测、检漏、报警和监控等领域。

一只完整的气敏器件是由防爆网、管座、电极、玻璃基体、加热器和氧化物半导体等几部分组成的,其结构如图1所示。

气敏器件的核心部分是金属氧化物半导体,如二氧化锡等。

这类金属氧化物半导体,在一定温度时,能吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体材料中电子密度减小,电阻增大。

当遇到可燃性气体或毒气时,原来吸附的氧就会脱附,而由可燃性气体或毒气以正离子状态吸附在半导体材料的表面。

由于在脱附和吸附过程中均放出电子,使电子密度增大,从而使电阻减小。

器件中加热器的作用是为了提高器件的灵敏度。

气敏器件的特性曲线如图2所示。

附表是几种国产半导体气敏器件的特性参数(购买气敏器件时,一定要向商家索取器件特性说明书)。

气敏传感器的原理及应用

气敏传感器的原理及应用

气敏传感器的原理及应用概述气敏传感器是一种常见的传感器技术,通过对气体的浓度、压力或其他性质进行检测,可以实现对气体的定量或定性分析。

本文将介绍气敏传感器的基本原理和常见的应用。

气敏传感器的原理气敏传感器的工作原理基于气敏材料的特性。

气敏材料是一种能够对特定气体或气体组分产生敏感性反应的材料。

当目标气体与气敏材料接触时,会引发气敏材料内部的化学或物理反应,导致材料的电学性质发生变化。

气敏传感器通过测量这种电学性质的变化来判断目标气体的浓度或存在与否。

气敏传感器的工作原理气敏传感器通常由气敏材料、敏感层、电极等组成。

当目标气体进入敏感层时,与敏感层中的气敏材料发生反应,引起电极上的电流或电压发生变化。

这种变化可以通过测量电极上的电信号来获取目标气体的相关信息。

气敏传感器的分类气敏传感器根据其工作原理和材料特性的不同,可分为以下几类: 1. 气敏电阻型传感器:敏感层是一种气敏电阻材料,其电阻随着目标气体浓度的变化而变化。

最常见的气敏电阻型传感器是以二氧化锡(SnO2)作为敏感材料的,适用于燃气检测、环境监测等领域。

2. 半导体氧化物气敏传感器:敏感层主要由半导体材料构成,常用的气敏材料有二氧化钛(TiO2)、二氧化锰(MnO2)等。

半导体氧化物气敏传感器常用于空气质量检测、工业排气等应用。

3. 电化学气敏传感器:敏感层由一种或多种气敏电化学材料构成,一般用于检测有毒气体如CO、NO2等。

这类传感器通常具有响应速度快、灵敏度高的优点。

气敏传感器的应用气敏传感器在各个领域都有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:工业安全•监测有毒气体:气敏传感器可用于检测工业生产过程中产生的有毒气体,如硫化氢、氰化物等。

及时监测这些有害气体的浓度,可以避免事故和保护工人的安全。

•燃气检测:气敏传感器可以应用于家庭和工业燃气检测中,及时发现燃气泄漏并采取相应的措施,以确保人身和财产安全。

环境监测•空气质量监测:气敏传感器在空气质量监测中起着重要的作用。

3.1.2 气敏传感器的功能及应用场合

3.1.2 气敏传感器的功能及应用场合

气敏传感器的功能及应用场合1.甲烷传感器功能:一般采用载体催化元件为检测元件。

产生一个与甲烷的含量成比例的微弱信号,经过多级放大电路放大后产生一个输出信号,送入单片机片内A/D转换输入口,将此模拟量信号转换为数字信号。

然后单片机对此信号进行处理,并实现显示,报警等功能。

应用场合:甲烷传感器在煤矿安全检测系统中用于煤矿井巷、采掘工作面、采空区、回风巷区、机电峒室等处连续检测甲烷浓度,当甲烷浓度超限时,能自动发出声、光报警,可供煤矿井下作业人员,甲烷检测人员,井下管理人员等随身携带使用。

2.一氧化碳传感器功能:一氧化碳气体传感器与报警器配套使用,是报警器中的核心检测元件,它是以定电位电解为基本原理。

当一氧化碳扩散到气体传感器时,其输出端产生电流输出,提供给报警器中的采样电路,起着将化学能转化为电能的作用。

当气体浓度发生变化时,气体传感器的输出电流也随之成正比变化,经报警器的中间电路转换放大输出,以驱动不同的执行装置,完成声、光和电等检测与报警功能,与相应的控制装置一同构成了环境检测或监测报警系统。

应用场合:一氧化碳传感器广泛使用在矿山,汽车,家庭等空气质量安全检测的地方。

3.氧气传感器功能:氧气传感器简单来说是一个密封容器(金属的或塑料的容器),它里面包含有两个电极:阴极是涂有活性催化剂的一片PTFE(聚四氟乙烯),阳极是一个铅块。

这个密封容器只在顶部有一个毛细微孔,允许氧气通过进入工作电极。

两个电极通过集电器被连接到传感器表面突出的两个引脚,而传感器通过这两个触角被连接到所应用的设备上。

传感器内充满电解质溶液,使不同种离子得以在电极之间交换。

进入传感器的氧气的流速取决于传感器顶部的毛细微孔的大小。

当氧气到达工作电极时,它立刻被还原释放出氢氧根离子。

这些氢氧根离子通过电解质到达阳极(铅),与铅发生氧化反应,生成对应的金属氧化物。

两个反应发生生成电流,电流大小相应地取决于氧气反应速度(法拉第定律),可外接一只已知电阻来测量产生的电势差,这样就可以准确测量出氧气的浓度。

简述气敏传感器及其用途

简述气敏传感器及其用途

简述气敏传感器及其用途气敏传感器是一种能够检测气体浓度变化的传感器,广泛应用于环境监测、安全预警、工业生产等领域。

它可以通过感知气体浓度的变化,将其转化成电信号并输出,以实现对环境中有害气体的监测和控制。

气敏传感器的工作原理基于半导体材料的特性。

当环境中的气体进入传感器,它会与传感器表面的活性材料发生化学反应。

这些反应会改变传感器的电导率,并产生一个电信号。

通过测量电信号的变化,可以确定气体浓度的变化。

气敏传感器的用途非常广泛。

在环境监测方面,它可以用于检测空气中的有害气体,如甲醛、二氧化碳等。

通过监测这些有害气体的浓度,可以及时采取措施来改善室内空气质量,保障人们的健康。

同时,在工业生产中,气敏传感器可以用于监测化学品的泄漏情况,及时预警并防止事故的发生。

在安全预警方面,气敏传感器可以用于火灾预警系统中。

传感器可以检测到烟雾中的有害气体,如一氧化碳等,并发出警报以提醒人们注意火灾风险。

此外,在汽车生产中,气敏传感器也扮演着重要的角色。

它可以监测汽车尾气中的有害气体排放,以促进环保和减少空气污染。

为了更好地应用气敏传感器,我们需要注意以下几点。

首先,选择合适的传感器类型。

根据需要检测的气体种类和工作环境确定传感器的类型和特性。

其次,合理安装和校准传感器。

将传感器安装在合适的位置,并进行定期校准,以确保其准确性和可靠性。

此外,及时维护和更换传感器也是保证传感器工作正常的关键。

总之,气敏传感器是一项重要的技术创新,广泛应用于环境监测、安全预警和工业生产等领域。

通过使用气敏传感器,我们可以更好地保护环境、预防事故并提高生产效率。

因此,我们应该加强对气敏传感器的研究和应用,为社会的可持续发展做出贡献。

气敏传感器的工作原理和应用简介

气敏传感器的工作原理和应用简介

厚膜型
厚膜型气敏元件将气敏材料(如SnO2、 ZnO)与一定比例的硅凝胶混制成能印刷的 厚膜胶。把厚膜胶用丝网印刷到事先安装有 铂电极的氧化铝(Al2O3)基片上,在 400~800℃的温度下烧结1~2小时便制成厚 膜型气敏元件。用厚膜工艺制成的器件一致 性较好, 机械强度高, 适于批量生产。
小结
薄膜型
氧化锌(ZnO)薄膜型气敏元件以石英玻璃或陶 瓷作为绝缘基片, 通过真空镀膜在基片上蒸镀锌金属, 用铂或钯膜作引出电极, 最后将基片上的锌氧化。氧 化锌敏感材料是N型半导体, 当添加铂作催化剂时, 对 丁烷、丙烷、乙烷等烷烃若用钯作催化剂时, 对 H2 、CO有较高的灵敏度, 而对烷烃类气体灵敏度低 。因此,这种元件有良好的选择性, 工作温度在 400~500℃的较高温度。
用半导体气敏元件组成的气敏传 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 敏元件是以化学物质的成分为检测参 数的化学敏感元件。
气敏电阻的工作原理
气敏电阻的材料是金属氧化物, 在合 成材料时, 通过化学计量比的偏离和杂质 缺陷制成, 金属氧化物半导体分N型半导体, 如氧化锡、氧化铁、氧化锌、氧化钨等,P 型半导体, 如氧化钴、 氧化铅、氧化铜、 氧化镍等。为了提高某种气敏元件对某些 气体成分的选择性和灵敏度, 合成材料有 时还渗入了催化剂, 如铂(Pt)、银(Ag) 等。
图示
由上述分析可以看出, 气敏元件工作时需要本身 的温度比环境温度高很多。因此, 气敏元件结构 上, 有电阻丝加热, 结构如图9 - 2所示, 1和2是 加热电极, 3和4是气敏电阻的一对电极。
气敏传感器的应用
气敏电阻元件种类很多, 按制造工艺上分 烧结型、薄膜型、厚膜型。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第10章气敏传感器及其应用在现代社会的生产和生活中,人们往往会接触到各种各样的气体,需要对它们进行检测和控制。

比如化工生产中气体成分的检测与控制;煤矿瓦斯浓度的检测与报警;环境污染情况的监测;煤气泄漏:火灾报警;燃烧情况的检测与控制等等。

气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。

它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等,其中用的最多的是半导体气敏传感器。

它的应用主要有:一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂(R11、R12)的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。

它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号,根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息,从而可以进行检测、监控、报警;还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。

气敏传感器的实物如图10-1所示。

图10-1 气敏传感器实物图10.1气敏电阻气敏电阻就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。

10.1.1气敏传感器的工作原理由于气体与人类的日常生活密切相关,对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少手段,气敏传感器发挥着极其重要的作用。

例如生活环境中的一氧化碳浓度达0.8~1.15 ml/L时,就会出现呼吸急促,脉搏加快,甚至晕厥等状态,达1.84ml/L时则有在几分钟内死亡的危险,因此对一氧化碳检测必须快而准。

利用SnO2(氧化锡)金属氧化物半导体气敏材料,通过颗粒超微细化和掺杂工艺制备SnO2纳米颗粒,并以此为基体掺杂一定催化剂,经适当烧结工艺进行表面修饰,制成旁热式烧结型CO敏感元件,能够探测0.005%~0.5%范围的CO气体。

还有许多易爆可燃气体、酒精气体、汽车尾气等有毒气体的进行探测的传感器。

常用的主要有接触燃烧式气体传感器、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。

电化学气敏传感器一般利用液体(或固体、有机凝胶等)电解质,其输出形式可以是气体直接氧化或还原产生的电流,也可以是离子作用于离子电极产生的电动势。

半导体气敏传感器具有灵敏度高、响应快、稳定性好、使用简单的特点,应用极其广泛;下面重点介绍半导体气敏传感器及其气敏元件。

半导体气敏元件有N型和P型之分。

N型在检测时阻值随气体浓度的增大而减小;P 型阻值随气体浓度的增大而增大。

象SnO2金属氧化物半导体气敏材料,属于N型半导体,在200~300℃温度它吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度减少,从而使其电阻值增加。

当遇到有能供给电子的可燃气体(如CO等)时,原来吸附的氧脱附,而由可燃气体以正离子状态吸附在金属氧化物半导体表面;氧脱附放出电子,可燃行气体以正离子状态吸附也要放出电子,从而使氧化物半导体导带电子密度增加,电阻值下降。

可燃性气体不存在了,金属氧化物半导体又会自动恢复氧的负离子吸附,使电阻值升高到初始状态。

这就是半导体气敏元件检测可燃气体的基本原理。

目前国产的气敏元件有两种。

一种是直热式,加热丝和测量电极一同烧结在金属氧化物半导体管芯内;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。

气敏元件的参数主要有加热电压、电流,测量回路电压,灵敏度,响应时间,恢复时间,标定气体(0.1%丁烷气体)中电压,负载电阻值等。

10.1.2 常用的气敏传感器常用气敏传感器见表10-1所示:表10-1 常用气敏传感器类型、原理、检测对象和特点对比明细表10.2 QM-N5气敏传感器介绍QM-N5型气敏元件是以金属氧化物SnO2为主体材料的N型半导体气敏元件,当元件接触还原性气体时,其电导率随气体浓度的增加而迅速升高。

QM-N5型气敏元件适用于天然气、煤气、氢气、烷类气体、烯类气体、汽油、煤油、乙炔、氨气、烟雾等的检测,属于N 型半导体元件。

灵敏度较高,稳定性较好,响应和恢复时间短,市场上应用广泛。

主要特点:1、 用于可燃性气体的检测(CH4、C4H10、H2等)2、 灵敏度高3、 响应速度快4、 输出信号大5、 寿命长,工作稳定可靠10.2.1 QM-N5气敏传感器外形和引脚介绍QM-N5气敏传感器外形和引脚如图10-2所示ABf fa 实物图b 引脚图图10-2 QM-N5气敏传感器实物和引脚图其中:a 为实物图、b 为引脚图。

图b 中:1脚和3脚并联,记做B4脚和6脚并联,记做A2脚记做f ’、5脚记做f ,f ’—f 之间接加热电源。

A 、 B 作为输出端 具体连线如图10-3所示AB图10-3 QM-N5气敏传感器连线图特别提示:QM-N5气敏传感器输出信号为模拟信号,如果和单片机连接时必须将其转换成数字信号。

10.2.2 QM-N5气敏传感器主要参数和技术指标1、主要参数标定气体(0.1%丁烷气体,最佳工作条件)中电压≥2V响应时间≤10S恢复时间≤30S最佳工作条件加热电压5V测量回路电压10V负载电阻RL为2K允许工作条件加热电压4.5~5.5V测量回路电压5~15V负载电阻0.5~2.2K2、技术指标主要技术指标如表10-2所示表10-2 QM-N5气敏传感器主要技术指标表中:PPM用溶质质量占全部溶液质量的百万分比来表示的浓度,也称百万分比浓度。

ppm就是百万分率或百万分之几。

百万分率=百分率/10 00010.2.3 QM-N5气敏传感器使用方法及注意事项1、元件开始通电工作时,没有接触可燃性气体,其电导率也急剧增加1分钟后达到稳定,这时方可正常使用,这段变化在设计电路时可采用延时处理解决.2、加热电压的改变会直接影响元件的性能,所以在规定的电压范围内使用为佳.3、元件在接触标定气体1000ppm C4H10后10秒以内负载电阻两端的电压可达到(V dg- V a)差值的80%(即响应时间);脱离标定气体1000ppm C4H1030秒钟以内负载电阻两端的电压下降到(V dg- V a)差值的80%(即恢复时间).4、符号说明检测气体中电阻- R dg 检测气体中电压- V dgR dg与V dg的关系: R d g=R L(V C/V dg-1)5、负载电阻可根据需要适当改动,不影响元件灵敏度.6、使用条件:温度-15~35℃;相对湿度45~75%RH;大气压力80~106KPa7、环境温湿度的变化会给元件电阻带来小的影响,当元件在精密仪器上使用时,应进行温湿度补偿,最简便的方法是采用热敏电阻补偿之.8、避免腐蚀性气体及油污染,长期使用需防止灰尘堵塞防爆不锈钢网.9、元件六脚位置可与电子管七角管座匹配使用.10、使用元件前请详细参看本说明.10.3 模拟量与数字量的转换(即A/D转换)在工业控制和智能化仪表中,常用单片机进行实时控制及实时数据处理。

单片机所加工的信息都是数字量,而被控制或测量对象的有关参量往往是连续变化的模拟量,如温度、压力、流量等,通过传感器将这些信号转换成模拟电信号。

单片机要处理这种信号,首先必须将模拟量转换成数字量,这一转换过程就是模—数转换,实现模/数转换的设备称为A/D 转换器或ADC。

在前面讲到,QM-N5气敏传感器输出信号是模拟信号,和单片机连接时必须先将其转换成数字信号。

这里介绍一种新型串行模/数转换器---- TLC154310.3.1 A/D转换转换相关知识A/D 转换电路种类很多,在选择模/数转换器时,主要考虑以下的一些技术指标:转换时间和转换频率、量化误差与分辨率、转换精度、接口形式等。

常用并行A/D 转换电路有8位的ADC0800系列、并行A/D 转换电路有10位的ADC1000系列、并行A/D 转换电路有12位的ADC1200系列。

由于并行A/D 转换电路占用较多的硬件资源,为了节省硬件资源,目前较为流行的A/D 转换器件有很多都采用了串行接口,这使得这类芯片与单片机的硬件连接非常简单,而软件编程相对要复杂一些,下面,我们以TI 公司的TLC1543 为例,介绍这类芯片的相关知识。

10.3.2 TLC1543 引脚介绍TLC1543 是由TI 公司开发的开关电容式AD 转换器,该芯片具有如下的一些特点:10 位精度、11 通道、三种内建的自测模式、提供EOC(转换完成)信号等。

该芯片与单片机的接口采用串行接口方式,引线很少,与单片机连接简单。

TLC1543 的引脚示意图如图10-4所示,其中:A0~A10 是11路输入。

Vcc 和GND 分别是电源引脚。

REF+和REF-分别是参考电源的正负引脚,使用时一般将REF-接到系统的地,达到一点接地的要求,以减少干扰。

CS 为片选端,如不需选片,可直接接地。

I/O Clock 是芯片的时钟端。

Address 是地址选择端。

Data Out 是数据输出端。

EOC 用于指示一次A/D 转换已完成,CPU 可以读取数据,该引脚是低电平有效,根据需要,该引脚可接入CPU 的中断引脚,一旦数据转换完成,向CPU 提出中断请求;此外,也可将该引脚接入一个普通的I/O 引脚,CPU 通过查询该引脚的状态来了解当前的状态,甚至该引脚也可以不接,在CPU 向TLC1543发出转换命令后,等待一段固定的时间去读取数据即可。

图10-4 TLC1543 的引脚示意图详细操作见表10-3所示10.3.3TLC1543时序介绍本器件可以用6种基本的串行接口时序方式。

这些方式取决于I/OCLOCK的速度与/CS 的工作, 这六种方式见表10-4所示:表10-4 TLC1543的6种工作方式其中:方式1为具有10时钟和/CS在转换周期无效的快速转换方式。

方式2为具有10时钟和/CS连续有效(低)的快速转换方式。

方式3为具有11~16时钟和/CS在转换周期无效(高)的快速转换方式方式4为具有16时钟和/CS连续有效(低)的快速转换方式。

方式5为具有11~16时钟和/CS在转换周期无效的慢速转换方式。

方式6为具有16时钟和/CS连续有效(低)的慢速转换方式。

需要说明的是所用串行时钟脉冲的数目也取决于工作的方式,从10个到16个不等,但要开始进行转换,至少需要10个时钟脉冲。

在第10个时钟的下降沿EOC 输出变低,而当转换完成时回到逻辑高电平。

需要进一步说明的是:如果I/O CLOCK的传送多于10个时钟,在第10个时钟的下降沿内部逻辑也将DA TAOUT变低以保证剩下的各位的值是零。

相关文档
最新文档