气体传感器种类
人们已经发现SnO2、ZnO、Fe2O3、Cr2O3、MgO、NiO2等材料都存在气敏效应。用这些金属氧化物制成的气敏薄膜是一种阻抗器件,气体分子和敏感膜之间能交换离子,发生还原反应,引起敏感膜电阻的变化。作为传感器还要求这种反应必须是可逆的,即为了消除气体分子还必须发生一次氧化反应。传感器内的加热器有助于氧化反应进程。
气体传感器样式
同体电解质在高温下才会有明显的导电性。氧化锆(ZrO2)是典型的气体传感器的材料。纯正的氧化锆在常温下是单斜晶结构,当温度升到1000℃左右时就会发生同质异晶转变,由单斜晶结构变为多晶结构,并伴随体积收缩和吸热反应,因此是不稳定结构。在ZrO2中掺入稳定剂如:碱土氧化钙CaO或稀土氧化钇Y2O3,使其成为稳定的荧石立方晶体,稳定程度与稳定剂的浓度有关。
气体传感器描述
固定PO2(1)实际上是(-)极形成一个电位固定的电极,即参比电极,有气体参比电极和共存相参比电极两种。气体参比电极可以是空气或其他混合气体,如:H2一H2O,CO一CO2也能形成固定的PO2(1)。共存相参比电极是指金属-金属氧化物、低价金属氧化物-高价金属氧化物的混合粉末(固相),这些混合物与氧气(气相)混合发生氧化反应能形成同定的氧压,因此也能作为参比电极。