气体浓度、湿度的检测

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1、第十章气体浓度、湿度的检测广州铁路职业技术学院机电系制作第十章气体浓度、湿度的检测本章内容包括三个项目和两个拓展实训，通过项目和拓展实训掌握气体浓度和湿度的自动检测技术相关知识。以可燃性气体检测制作项目为引导，学习有关设计气体浓度检测电路并正确连接调试。拓展实训是对本章基本知识的补充应用，以制作湿度检测器或设计并制作汽车后窗玻璃自动去湿装置为拓展实训，补充有关设计湿度检测电路并正确连接调试。广州铁路职业技术学院刘丽华制作项目十气体浓度检测1.项目说明2.基本知识3.项目计划4.项目方案5.项目实施过程6.项目检查与评估广州铁路职业技术学院刘丽华制作1.项目目的(1)掌握

2、气敏、湿敏传感器的种类及选择。(2)掌握气敏传感器的工作原理和应用条件。(3)了解气敏传感器、湿敏传感器的一些典型应用；(4)构建可燃性气体检测电路并安装调试成功。一.项目介绍项目十气体浓度检测广州铁路职业技术学院刘丽华制作一.项目介绍2.项目条件各类气敏传感器、万用表、计算机、焊接器材。3.项目内容及要求本项目是制作可燃性气体检测电路。要求用计算机绘制电路图，焊接制作测量电路板，调试后，安装可以检测可燃性气体浓度。本项目通过设计和连接组成气体浓度检测系统，学会查阅学习资料，合理选择气体传感器，并了解各气敏传感器的工作原理、测量电路、典型应用。项目十气体浓度检测广州铁路

3、职业技术学院刘丽华制作1气敏传感器人们日常生活和生产活动与周围的环境气氛紧密相关。环境的变化对人类有着极大的影响。例如，气氛中缺氧或出现有毒气体会使人感到窒息甚至昏迷致死。可燃性气体的泄漏更是会引起火灾和爆炸，使人们的生命和财产遭受巨大的损失。在生产中使用的气体原料和生产过程中产生的气体种类和数量也在不断增加，特别是石油、化工、煤矿及汽车等工业的飞速发展以及火灾事故的不断发生，大气日益污染，而人们是越来越重视自己的生活环境和质量，因而我们越来越多的应用到气敏传感器。日常生活中如家庭抽油烟机上的煤气或液化气泄漏报警和自动排气装置、汽车尾气检测用仪器、交警用的酒精检测仪、宾

4、馆等公共场合安装的烟气报警装置等都是使用的气敏传感器。项目十气体浓度检测二、基本知识广州铁路职业技术学院刘丽华制作气敏传感器是能感知环境中某种气体及其浓度的传感器，它利用化学、物理效应将气体的种类及其浓度有关的信息转换为电信号，经电路处理后进行检测、监控和报警，还可通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。项目十气体浓度检测二、基本知识广州铁路职业技术学院刘丽华制作项目十气体浓度检测二、基本知识分类检测气体对象应用场合易燃易爆气体液化石油气、天然气、煤气、焦炉煤气、矿道甲烷、氢气等家庭、煤矿、冶金、化工有毒气体一氧化碳（不完全燃烧的煤气）、硫化氢、卤素、卤化物、

5、氨气等家庭煤气灶、石油、冶金、化工环境气体氧气、水蒸气、大气污染等地下工程、汽车尾气、温室等工业气体燃烧过程气体控制等锅炉、冶炼、内燃机等其它灾害烟雾、司机呼出酒精等宾馆、公共场合的火灾预报、交通管理广州铁路职业技术学院刘丽华制作项目十气体浓度检测二、基本知识1．气敏传感器的分类及外形气敏传感器的种类很多，分类标准不一，根据传感器的气敏材料以及气敏材料与气体相互作用的机理和效应不同主要分为：半导体式、接触燃烧式、固体电解质式、电化学式、红外吸收式、热导率变化式等。固体电解质气敏传感器是利用被测气体在敏感电极上发生化学反应，所生成的离子通过固体电解质传递到电极，使电极间产

6、生的电位随气体分压而变化的原理来对气体进行检测。电化学式气敏传感器是利用电极和电解质组成的电池中，气体与电极进行氧化还原反应，从而使两极间输出的电流或电压随气体浓度而变化的原理制作的。燃烧式气敏传感器则是基于强催化剂使气体在其表面燃烧时产生热量，从而使贵金属电极电导随气体浓度发生变化来对气体进行检测的。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。电阻型半导体气敏传感器是目前广泛应用的气敏传感器之一。广州铁路职业技术学院刘丽华制作项目十气体浓度检测二、基本知识可燃气体传感器外形酒精传感器外形广州铁

7、路职业技术学院刘丽华制作项目十气体浓度检测二、基本知识2．电阻型半导体气敏传感器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，如钯(Pd)、铂(Pt)、银(Ag)等。广州铁路职业技术学院刘丽华制作项目十气体浓度检测二、基本知识金属氧化物在常温下是绝缘的，制成半导体后却显示气敏特性。通常器件工作在空气中，空气中的氧