气敏传感器简介
2002年,第10期,类别:电子产品与器件
日本根本特殊化学株式会社生产的气敏传感器，分为热线型、半导体型和热传导型三类，用于对可燃性气体如ｃｏ、ｃｈ4、ｈ2、ｃ2ｈ5ｏｈ和ｃｏ2、ｎｏ、ｎｏ2等不可燃性气体的检测。本文介绍热线型气敏传感器的工作原理及应用。
一、原理介绍
结构：这种传感器的敏感组件由铂丝组成，它被一种能使可燃气体氧化的特殊催化剂覆盖。使用两只这样的元件来比较，一个元件对外界气体很敏感，而另一个元件对外界隔离保持原始态不变。通过两元件的比较使电桥失衡，因而有信号输出。
检测原理：当一种可燃气体到达敏感元件的表面时，由于表面保持３００～４００℃的高温，所以就产生氧化反应。这种氧化反应使得元件表面的温度上升，这个上升值比例于特殊被测气体的能量。上升的温度传到元件内部的加热铂线圈，继而又使它的电阻增加。另一方面，由于另一元件表面没氧化所以电阻不变。这种情况导致电桥线路的不平衡，因而获得一个信号输出。输出电压的水平不但取决于被测气体的种类，而且还表现了一种与气体浓度相关的较好的线性。
二、特性及参数
１． 热线型气体传感器ｎａｐ－５５ａ／５０ａ
ｎａｐ５５ａ对所有可燃性气体都很灵敏，而ｎａｐ－５０ａ只对酒精不敏感。传感器电源电压：ｄｃ２．５０ｖ±０．２５ｖ 或ａｃ２．５０ｖ±０．２５ｖ。电流（在２．５ｖ供电时）：１６０～１８０ｍａ。输出电压：－３５～＋３５ｍｖ。工作环境：温度为－１０℃～＋５０℃，湿度小于９５％ｒｈ。
２． 催化型不完全燃烧气体传感器ｎａｐ－７０
ｎａｐ７０只对一氧化碳和氢气有高灵敏度，对其他气体则是低灵敏度。电桥电源电压为２．４ｖ±０．１２ｖ，传感器可以采用交流或直流电压，但从稳定性考虑，应使用稳定的直流电源。电桥消耗电流为２０～４０ｍａ。ｎａｐ－７０型传感器提供了足够的输出电压，可以检测出低至几百ｐｐｍ的ｃｏ气体浓度。另外，使用了一种特殊的催化剂，使传感器对ｃｏ气体在更低的加热温度下获得更高的可能灵敏度。
传感器电源电压：ｄｃ２．４０ｖ±０．１２ｖ 或ａｃ２．４０ｖ±０．１２ｖ。电流（在２．４ｖ供电时）：２０～４０ｍａ。工作时的环境：温度为－１０℃～＋５０℃，湿度小于９５％ｒｈ。
３． 热线型气体传感器ｎａｐ－１１ａｆｌ
ｎａｐ－１１ａｆｌ是一种可以检测火炉或其他烟雾设备中所含的低浓度ｃｏ气体的热线型气体传感器，对低浓度范围的ｃｏ气体具有很高的灵敏度（小于２００ｐｐｍ）。
传感器电源电压：小于１５ｖ（ｄｃ或ａｃ）。
加热器电压：在加热时为５．５ｖ±０．３ｖ，在正常工作时为０．８ｖ±０．０４ｖ（ａｃ或ｄｃ）。
加热器电流：在加热时（电压为５．５ｖ）为１７０ｍａ～１９０ｍａ，在正常工作时（电压为０．８ｖ）为２５ｍａ～４０ｍａ。
工作时的环境：温度为－１０℃～＋７０℃，湿度小于９５％ｒｈ。
三、应用实例
下面是这些传感器进行气体检测控制的实例，可以构成气体泄露和火灾报警控制系统。
图１为应用ｎａｐ－５５ａ／６６ａ构成的气体检测器
图２为ｎａｐ－７０构成的ｃｏ气体检测器
图３为ｎａｐ－１１ａｆｌ构成的ｃｏ气体检测器
图３中ａ、ｂ两点之间的校正线在完成校正后必须去掉。
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一、原理介绍
结构：这种传感器的敏感组件由铂丝组成，它被一种能使可燃气体氧化的特殊催化剂覆盖。使用两只这样的元件来比较，一个元件对外界气体很敏感，而另一个元件对外界隔离保持原始态不变。通过两元件的比较使电桥失衡，因而有信号输出。
检测原理：当一种可燃气体到达敏感元件的表面时，由于表面保持３００～４００℃的高温，所以就产生氧化反应。这种氧化反应使得元件表面的温度上升，这个上升值比例于特殊被测气体的能量。上升的温度传到元件内部的加热铂线圈，继而又使它的电阻增加。另一方面，由于另一元件表面没氧化所以电阻不变。这种情况导致电桥线路的不平衡，因而获得一个信号输出。输出电压的水平不但取决于被测气体的种类，而且还表现了一种与气体浓度相关的较好的线性。
二、特性及参数
１． 热线型气体传感器ｎａｐ－５５ａ／５０ａ
ｎａｐ５５ａ对所有可燃性气体都很灵敏，而ｎａｐ－５０ａ只对酒精不敏感。传感器电源电压：ｄｃ２．５０ｖ±０．２５ｖ 或ａｃ２．５０ｖ±０．２５ｖ。电流（在２．５ｖ供电时）：１６０～１８０ｍａ。输出电压：－３５～＋３５ｍｖ。工作环境：温度为－１０℃～＋５０℃，湿度小于９５％ｒｈ。
２． 催化型不完全燃烧气体传感器ｎａｐ－７０
ｎａｐ７０只对一氧化碳和氢气有高灵敏度，对其他气体则是低灵敏度。电桥电源电压为２．４ｖ±０．１２ｖ，传感器可以采用交流或直流电压，但从稳定性考虑，应使用稳定的直流电源。电桥消耗电流为２０～４０ｍａ。ｎａｐ－７０型传感器提供了足够的输出电压，可以检测出低至几百ｐｐｍ的ｃｏ气体浓度。另外，使用了一种特殊的催化剂，使传感器对ｃｏ气体在更低的加热温度下获得更高的可能灵敏度。
传感器电源电压：ｄｃ２．４０ｖ±０．１２ｖ 或ａｃ２．４０ｖ±０．１２ｖ。电流（在２．４ｖ供电时）：２０～４０ｍａ。工作时的环境：温度为－１０℃～＋５０℃，湿度小于９５％ｒｈ。
３． 热线型气体传感器ｎａｐ－１１ａｆｌ
ｎａｐ－１１ａｆｌ是一种可以检测火炉或其他烟雾设备中所含的低浓度ｃｏ气体的热线型气体传感器，对低浓度范围的ｃｏ气体具有很高的灵敏度（小于２００ｐｐｍ）。
传感器电源电压：小于１５ｖ（ｄｃ或ａｃ）。
加热器电压：在加热时为５．５ｖ±０．３ｖ，在正常工作时为０．８ｖ±０．０４ｖ（ａｃ或ｄｃ）。
加热器电流：在加热时（电压为５．５ｖ）为１７０ｍａ～１９０ｍａ，在正常工作时（电压为０．８ｖ）为２５ｍａ～４０ｍａ。
工作时的环境：温度为－１０℃～＋７０℃，湿度小于９５％ｒｈ。
三、应用实例
下面是这些传感器进行气体检测控制的实例，可以构成气体泄露和火灾报警控制系统。
图１为应用ｎａｐ－５５ａ／６６ａ构成的气体检测器
图２为ｎａｐ－７０构成的ｃｏ气体检测器
图３为ｎａｐ－１１ａｆｌ构成的ｃｏ气体检测器
图３中ａ、ｂ两点之间的校正线在完成校正后必须去掉。
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