材料基础教学实验中心气敏材料性能检测气敏材料性能检测l实验目的实验目的 1.1.了解气敏材料性能的测试方法了解气敏材料性能的测试方法 2.2.了解气敏材料测试仪的基本操作方法了解气敏材料测试仪的基本操作方法材料基础教学实验中心工程材料实验教学中心l概述概述气气体体传传感感器器属属于于化化学学传传感感器器，它它是是利利用用传传感感器器与与被被测测气气体体进进行行化化学学反反应应，并并把把反反应应结结果果转转换换成电信号再加以检测。成电信号再加以检测。可可以以按按照照使使用用的的材材料料来来分分如如半半导导体体气气体体传传感感器，固体解质气体传感器等。器，固体解质气体传感器等。工程材料实验教学中心气气体体传传感感器器中中最最核核心心、最最重重要要的的部部件件就就是是传感元件中的气体敏感材料。传感元件中的气体敏感材料。气气体体敏敏感感材材料料对对特特种种气气体体的的灵灵敏敏度度和和选选择择性性以以及及稳稳定定性性等等等等性性能能的的好好坏坏是是这这种种气气体体传感器优劣的标志。传感器优劣的标志。工程材料实验教学中心l主要参数主要参数l灵敏度：表征气敏元件对于被测气体的敏感程度灵敏度：表征气敏元件对于被测气体的敏感程度的指标的指标 。 一般采用电阻比（或电压比）来表示灵敏度一般采用电阻比（或电压比）来表示灵敏度S S： S=Ra / S=Ra / RgRg = Vg / = Vg / VaVa ( (对对n n型半导体型半导体) ) S= S=RgRg / Ra = / Ra = VaVa / Vg ( / Vg (对对p p型半导体型半导体) ) 工程材料实验教学中心响应时间和恢复时间：分别用响应时间和恢复时间：分别用tres、trec表示表示 。选择性：在多种气体共存的条件下，选择性：在多种气体共存的条件下，气敏元件区分气体种类的能力称为选气敏元件区分气体种类的能力称为选择性。择性。工程材料实验教学中心稳定性：稳定性表示气敏元件对气稳定性：稳定性表示气敏元件对气体浓度以外的各种因素的抵抗能力。体浓度以外的各种因素的抵抗能力。加热电压和加热功率：分别用加热电压和加热功率：分别用VH、PH表示。表示。工程材料实验教学中心气敏材料气敏材料气敏材料气敏材料EeO2O2粒界粒界粒界粒界气敏材料的能带变化图气敏材料的能带变化图 粒界粒界气敏材料气敏材料气敏材料气敏材料Ee还原性气体还原性气体粒界粒界还原性气体还原性气体l一般表面电阻控制型气体传感器的工作原理（以一般表面电阻控制型气体传感器的工作原理（以N N型半导体气敏材料为型半导体气敏材料为例例 ）工程材料实验教学中心l实验仪器实验仪器HW30AHW30A型气敏元件测试仪型气敏元件测试仪 工程材料实验教学中心PCPC机、数据采集模块机、数据采集模块 、下位机、电缆、配、下位机、电缆、配气箱等气箱等 测试原理图：测试原理图：工程材料实验教学中心l 实验步骤：实验步骤： 加加热丝：加加热丝： 元件的外部结构元件的外部结构 工程材料实验教学中心 焊接焊接 测试元件图测试元件图 工程材料实验教学中心封装：盖上防爆帽，插入测试电路板。封装：盖上防爆帽，插入测试电路板。老化：通加热电流，根据气敏材料需要定老化：通加热电流，根据气敏材料需要定老化时间。老化时间。用气敏元件测试仪对其进行测试。用气敏元件测试仪对其进行测试。 工程材料实验教学中心实验报告要求实验报告要求 了解气敏元件的制作过程；了解气敏元件的制作过程；了解了解HW30AHW30A型气敏元件测试仪的使用方法。重点掌握型气敏元件测试仪的使用方法。重点掌握指导老师对气敏元件测试仪软件系统的演示过程；指导老师对气敏元件测试仪软件系统的演示过程； 记录测试结果数据并对其进行分析记录测试结果数据并对其进行分析。