分析以上三种酒精传感器,我们看到每个传 感
器都各有特点,从设计成本和使用方来看,我们 选
择 。 的预热时间是三种中最短的, 同
时它的价格也是三种中最便宜的,所以我们选择 它
图为
半导体气体传感器图
2.1.3 酒精传感器的工作原理及特点
()酒精传感器的工作原理
气敏传感器是利用半导体气敏元件同气体接触后,造成半导体性质的变化来检测特
定气体的成分或者测量其浓度。电阻式半导体气敏传感器是利用气敏半导体材料,如氧
化锡-!*
.、氧化锰-!*
.等金属氧化物制成敏感元件,当它们吸收了的烟雾,醇、苯
以及天然气、沼气等时,会发生还原反应,放出热量,使元件温度相应增高,电阻发生
变化。利用半导体材料的这种特性,将气体的成分和浓度变换成电信号,进行监测和报
警。图 所示酒精气敏元件的阻值浓度关系。从图中可以看出,元件对不同气体的敏
感程度不同,对乙醇、具有较高的灵敏度,而对甲烷的灵敏度较低。一般随气体的浓度
增加,元件阻值明显减小,在一定范围内呈线性关系。
/本次设计采用 半导体气体传感器,它属于 ! 型半导体气体传感器。传感器的敏
感部分是二氧化锡半导体微结晶粒子烧结体,以二氧化锡为基体材料,添加不同物质经
烧制而成。当它的表面吸附有还原性气体(如酒精等有机溶剂蒸汽)时,半导体微结晶
粒子接触界面的导电电子比例就会发生变化,从而使电阻值随被测气体的浓度改变而变
化。这种反应是可逆的,因而是可以反复使用的。电阻值的变化随着二氧化锡半导体表
面对气体的吸附和释放而发生,为了加速这种反应,通常要用加热器对传感器加热。该
传感器就是将这种电阻值变化,以输出电压的方式取出,从而检测出气体中酒精的浓度。
() 半导体酒精传感器的特性参数及应用
半导体酒精传感器具有对酒精气体的灵敏度高,具有良好的重复性和长期的
稳定性,抗干扰性强,对酒精气体有很好的选择性以及器件功耗很小、价格低廉等优点。
的主要特性参数如下
:
① 回路电压:-0.0
② 取样电阻:-'.1
③ 加热电压:-0$.20
④ 加热功率:-(.约 34
⑤ 灵敏度:553
⑥ 响应时间:+ 6< 秒
⑦ 恢复时间:+ < 秒
当传感器用于交通检查时备有吸管,但是我们本次设计主要面对的是汽车司机,所
以没有配备吸管,但是我们可以让它和司机的呼吸气体充分的接触(通过汽车内的风扇
使司机呼出的酒精蒸汽和传感器有充分的接触或要求司机对着传感器说话)来提高他的
灵敏度,主要用于司机饮酒报警控制器的黑匣子、 型高呼吸酒精检测仪。