还原性气体传感器原理与应用详解（含测温热电阻与气敏电阻）

还原性气体传感器-自动检测技术及应用（第2版）课程讲义深入探讨了化学反应中的还原性气体检测，这些气体包括石油蒸气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、煤气、天然气和氢气等可燃性气体。它们在化学反应中作为还原剂，通过SnO2、ZnO或Fe2O3等金属氧化物制成的半导体气敏电阻器实现检测。这种传感器的工作原理是利用这些材料对特定气体的敏感性，当还原性气体浓度变化时，电阻值会发生相应的变化。 章节内容详细到第二节测温热电阻传感器，它介绍了金属热电阻如镍铬合金、铂等的基础原理，这些电阻材料的电阻值会随温度上升而增加，因其电阻随温度变化的趋势与温度一致，被称为正温度系数。测温过程中，金属热电阻分为金属和半导体两类，其中金属丝电阻的温度系数通常为正值。例如，灯泡中的钨丝电阻在冷却时显著减小，反映了其正温度系数。 超导现象被荷兰物理学家昂内斯首次观察到，当汞在极低温度下电阻消失，即表现为超导性，这为低温技术和磁悬浮技术提供了理论基础。制作热电阻的材料要求有良好的电阻温度系数、线性性、稳定性等特性，如铂热电阻，其阻值与温度的关系通过复杂的多项式表达式描述，包括Rt=R0*(1+At+Bt^2+Ct^3+Dt^4)。 章节还涉及到了热电阻的测量方法，比如三线制测量电路，以及不同类型的热电阻，如装配式铂热电阻（0℃时电阻为100Ω）和薄膜式铂热电阻（如Pt1000，0℃时电阻为1kΩ，适合低电流应用）。在实际应用中，如真空清洁室中，通过精密的生产工艺，如激光光刻和阻值微调，确保热电阻的性能精度和可靠性。 课程的这部分内容涵盖了还原性气体传感器与测温热电阻传感器的深入理解，不仅包括基本原理，还涉及实际应用中的技术参数和制造工艺，为从事相关领域的技术人员提供了全面的知识框架。