模塊2電阻式傳感器本模塊學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容：1、電阻應(yīng)變式傳感器3、熱電阻傳感器4、熱敏電阻傳感器5、氣敏電阻傳感器6、濕敏電阻傳感器2、電位器式傳感器單元1電阻應(yīng)變式傳感器彈性敏感元件（或試件）電阻應(yīng)變式傳感器是一種電阻傳感器?！娮钁?yīng)變片→測(cè)量轉(zhuǎn)換電路材料應(yīng)變的測(cè)量一、應(yīng)變效應(yīng)導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料受力→機(jī)械變形→電阻值發(fā)生變化由電工學(xué)知，有一長(zhǎng)度為l、截面積為A、半徑為r、電阻率為

的金屬單絲，阻值為:（2-1）

金屬絲受拉時(shí)，l變長(zhǎng)、r變小，導(dǎo)致R變大。實(shí)驗(yàn)證明K—靈敏度，其中金屬在2～3.6；半導(dǎo)體在100上下。應(yīng)變片原理動(dòng)畫演示（2-2）二、應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)類型與粘貼金屬應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片金屬絲式箔式薄膜式1．應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)類型l－稱應(yīng)變片的標(biāo)距或工作基長(zhǎng)B－稱應(yīng)變片的工作寬度b×l－稱應(yīng)變片的規(guī)格（1）金屬絲式應(yīng)變片電阻絲應(yīng)變片結(jié)構(gòu)示意圖1－引線；2、3－基底；4－敏感元件（2）金屬箔式應(yīng)變片

通過光刻、腐蝕而成

散熱條件好

電流密度、靈敏度高

可制任意形狀。箔式應(yīng)變片結(jié)構(gòu)及實(shí)物圖（3）金屬薄膜式應(yīng)變片

真空蒸鍍技術(shù)制成，在薄的絕緣基片上蒸鍍金屬材料薄膜，最后加保護(hù)層形成。硅薄膜式測(cè)風(fēng)傳感器實(shí)物圖或者：根據(jù)半導(dǎo)體硅制成的薄膜在受應(yīng)變時(shí)其電阻改變的原理制作并封裝后形成的相應(yīng)物理量的薄膜式應(yīng)變電阻傳感器。（4）半導(dǎo)體應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片外形應(yīng)變片主要性能指標(biāo)一覽表參數(shù)名稱電阻Ω靈敏度電阻溫度系數(shù)1/0C極限工作溫度0C最大工作電流mAPZ-120型1201.9～2.120×10-6-10～4020PJ-120型1201.9～2.120×10-6-10～4020BX-200型2001.9～2.2—-30～6025BA-120型1201.9～2.2—-30～20025BB-350型3501.9～2.2—-30～17025PBD-1K型1000±10%140±5%<0.4%<6015PBD-120型120±10%120±5%<0.2%<6025應(yīng)變片粘貼過程動(dòng)畫演示2．應(yīng)變片的粘貼①應(yīng)變片的檢查與選擇步驟：②試件的表面處理③底層處理④貼片⑤固化⑥粘貼質(zhì)量檢查⑦引線焊接與組橋連線應(yīng)變片的粘貼位置1.橋式電路得三、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路（2-3）

為了使電橋在測(cè)量前的輸出為零，應(yīng)該選擇四個(gè)橋臂電阻使或，通常情況下<<，電橋負(fù)載電阻為無限大時(shí)，電橋輸出電壓可近似用下式表示：

通常采用全等臂形式工作，即初始值R1=R2=R3=R4。這樣上式可變?yōu)?/p>

當(dāng)各橋臂應(yīng)變片的靈敏度K都相同時(shí)，應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)棣偶跋聵?biāo)（2-4）（2-5）（2-6）2.電橋分類電壓源電流源按電源分類單臂橋

半橋

按工作橋臂分類全橋

第一類差動(dòng)橋

第二類差動(dòng)橋?qū)Ρ蹣蚪涣髦绷鹘涣髦绷鳎?）單臂電橋

此時(shí)有R1=R0+ΔR1

，R2=R3=R4

=R0，代入式（2-6）可得：3.電橋特性分析（2-7）（2）半橋

①第一類差動(dòng)橋此時(shí)R1=R0+ΔR1

，R2=R0+ΔR2

，R3=R4

=R0，ΔR1

=-ΔR2=ΔR（2-8）②第二類差動(dòng)橋此時(shí)有R1=R0+ΔR1

，R4=R0

+

ΔR4

，R2=R3=R0【思考】此時(shí)電橋靈敏度和非線性誤差如何？取ΔR1=－ΔR4=ΔR

③對(duì)臂差動(dòng)橋此時(shí)有R1=R0+ΔR1

，R3=R0

+ΔR3

，R2=R4=R0取ΔR1=ΔR3=ΔR

【思考】此時(shí)電橋靈敏度和非線性誤差又如何？（3）全橋

此時(shí)R1=R3=R0+ΔR，R2=R4=R0－ΔR

，各類電橋性能比較表電橋類型靈敏度非線性誤差各橋臂典型電阻值單臂橋UI

/4R1=R0+△RR2=R3=R4=R0半橋第一差動(dòng)橋UI

/20R1=R0+△R，R2=R0－△RR3=R4=R0第二差動(dòng)橋UI

/2R1=R0+△R，R4=R0－△RR2=R3=R0對(duì)臂橋UI

/2R1=R3=R0+△RR2=R4=R0全橋UI0R1=R3=R0+△RR2=R4=R0－△R

當(dāng)采用交流電作為橋路電源時(shí)，由于應(yīng)變片引線電纜分布電容的不一致性導(dǎo)致電橋不平衡。所以還需增設(shè)RP2及C1來平衡電容的容抗，這稱為交流平衡或電容平衡。4、電橋的調(diào)零

調(diào)節(jié)RP，最終可以使R1/R2=R4/R3，電橋趨于平衡，實(shí)現(xiàn)調(diào)零。圖中的R5是用于減小調(diào)節(jié)范圍的限流電阻。電橋調(diào)零原理電路圖四、溫度補(bǔ)償1．補(bǔ)償塊補(bǔ)償法補(bǔ)償塊溫度補(bǔ)償示意圖1—試件2—補(bǔ)償塊ΔR1ε—試件受力后應(yīng)變片R1產(chǎn)生的電阻增量；ΔR1t、ΔR2t—由溫度變化引起的R1、R2的電阻增量。試件與補(bǔ)償塊必須同質(zhì)同溫（2-9）全橋電路同樣能克服溫漂。2．橋路自補(bǔ)償R1=R0+ΔR1+ΔRt

，R2=R0+ΔR2+ΔRt

，R3=R4=R0，ΔR3=ΔR4=0而ΔR1=-ΔR2=ΔR代入式（2-5）可得：

以第一類差動(dòng)橋?yàn)槔问剑弘娮钁?yīng)變式傳感器主要包括：彈性敏感元件、應(yīng)變片和測(cè)量電路，其形式可分為兩大類：第一類，粘貼式第二類，非粘貼式

用途：①測(cè)力②測(cè)壓力③測(cè)加速度④測(cè)扭矩⑤測(cè)位移五、電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用1．形式與用途應(yīng)變片

測(cè)力動(dòng)畫演示（1）力和扭矩的測(cè)量2．應(yīng)用舉例粘貼式應(yīng)變片力和扭矩傳感器簡(jiǎn)圖懸臂梁稱重動(dòng)畫演示各種懸臂梁

FF固定點(diǎn)固定點(diǎn)電纜應(yīng)變式荷重傳感器的外形及應(yīng)變片的粘貼位置FR1R2

R4汽車衡汽車衡稱重系統(tǒng)電子天平人體秤應(yīng)變式數(shù)顯扭矩扳手

用于汽車、摩托車、飛機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、機(jī)械制造和家用電器等領(lǐng)域，準(zhǔn)確控制緊固螺紋的裝配扭矩。（2）壓力的測(cè)量組合式壓力傳感器示意圖組合式壓力傳感器壓力測(cè)量動(dòng)畫演示筒式壓力傳感器1－工作應(yīng)變片2－補(bǔ)償應(yīng)變片小型壓阻式固態(tài)壓力傳感器高壓進(jìn)氣口低壓進(jìn)氣口呼吸、透析和注射泵設(shè)備中用的壓力傳感器p1進(jìn)氣管p2進(jìn)氣管固態(tài)壓力傳感器（3）加速度的測(cè)量加速度測(cè)量動(dòng)畫演示加速度傳感器示意圖1－應(yīng)變片2－基座3－質(zhì)量塊4－懸梁臂六、信號(hào)調(diào)制與解調(diào)及電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用案例1.信號(hào)調(diào)制的概念信號(hào)調(diào)制調(diào)制解調(diào)：從已被放大和傳輸?shù)?，且有原來信?hào)信息的高頻信號(hào)中，把原來信號(hào)取出的過程調(diào)幅AM：高頻振蕩的幅度受緩變信號(hào)控制。調(diào)頻FM：高頻振蕩的頻率受緩變信號(hào)控制。調(diào)相PM：高頻振蕩的相位受緩變信號(hào)控制。調(diào)幅AM原理動(dòng)畫演示調(diào)頻FM原理動(dòng)畫演示調(diào)相PM原理動(dòng)畫演示

控制高頻振蕩的緩變信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)；載送緩變信號(hào)的高頻振蕩信號(hào)稱為載波；已被緩變信號(hào)調(diào)制的高頻振蕩稱為調(diào)制波，調(diào)制波相應(yīng)地有調(diào)幅波，調(diào)頻波和調(diào)相波三種，常見的是調(diào)幅和調(diào)頻兩種。Y6D-3型動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀調(diào)制過程各環(huán)節(jié)的波形

2.電阻應(yīng)變式傳感器應(yīng)用案例

由于電位器式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸出信號(hào)大、使用方便、價(jià)格低廉、測(cè)量位移范圍適中、測(cè)量精度尚可、動(dòng)態(tài)響應(yīng)一般等特點(diǎn)，因而被大量的用于普通機(jī)械、注塑機(jī)等行程測(cè)量與控制中。單元2電位器式傳感器一、電位器式傳感器的工作原理空載特性空載電壓（2-11）U0與x的非線性關(guān)系完全是由負(fù)載電阻RL的接入而引起的。二、電位器式傳感器的應(yīng)用場(chǎng)合

電位器式傳感器常常應(yīng)用在注塑機(jī)、壓鑄機(jī)、吹瓶機(jī)、制鞋機(jī)、木工機(jī)械、印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、紙品機(jī)械、機(jī)械手、飛機(jī)操舵、船舶操舵、IT設(shè)備等自動(dòng)化控制領(lǐng)域。一般此類傳感器行程從10mm至2500mm。

根據(jù)使用場(chǎng)合電位器式傳感器可分為：（1）KTC是一般通用型，適合各類型設(shè)備的位置檢測(cè)，如：注塑機(jī)、壓鑄機(jī)、橡膠機(jī)、鞋機(jī)、木工機(jī)械、液壓機(jī)械等。（2）KTF是通用型的安裝小型化，特別適應(yīng)減少機(jī)械長(zhǎng)度方向的安裝尺寸，適合于較大行程的應(yīng)用，如：大型注塑機(jī)合模行程、橡膠機(jī)合模行程、木工機(jī)械、液壓機(jī)械等。

（3）KPC是兩端帶絞接安裝方式，適用于較大機(jī)械行程且有擺動(dòng)的位置檢測(cè)，對(duì)安裝的對(duì)中性無任何要求，如：機(jī)器人、陶瓷機(jī)械、木工機(jī)械等。

（4）KPM是微型絞接式結(jié)構(gòu)，適合于較小機(jī)械行程且有擺動(dòng)的位置檢測(cè)，如：機(jī)器人、陶瓷機(jī)械、水閘控制、木工機(jī)械、液壓機(jī)械等。

（5）KTM是微型拉桿系列，特別適合空間狹小的應(yīng)用場(chǎng)合，如：飛機(jī)操舵、船舶操舵、制鞋機(jī)械等。

（6）KTR是微型自恢復(fù)式，特別適合空間狹小安裝不便的場(chǎng)合，如：真空吹瓶機(jī)、IT設(shè)備、張力調(diào)節(jié)、速度調(diào)節(jié)、印刷機(jī)械、紙品包裝機(jī)械等。

（7）KFM是微型滑塊式，是最小尺寸的最小型化結(jié)構(gòu)，特別適合安裝空間狹小、不便于對(duì)中的場(chǎng)合，如：醫(yī)療設(shè)備、大廈自動(dòng)門、列車自動(dòng)門、輕工設(shè)備等。三、電位器式傳感器的應(yīng)用案例1.電子油門控制系統(tǒng)主要由油門踏板、踏板電位器角位移傳感器、ECU（電控單元）、數(shù)據(jù)總線、伺服電動(dòng)機(jī)、節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。位移傳感器安裝在油門踏板內(nèi)部，隨時(shí)檢測(cè)油門踏板的位置。當(dāng)檢測(cè)到油門踏板高度位置有變化時(shí)，會(huì)瞬間將此信息送往ECU，ECU對(duì)信息進(jìn)行運(yùn)算處理，產(chǎn)生控制信號(hào)，通過伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通過ECU來調(diào)整節(jié)氣門，電子油門系統(tǒng)可以設(shè)置各種功能來改善駕駛的安全性、舒適性、油耗及尾氣排放質(zhì)量。電子油門控制系統(tǒng)2.電位器式壓力傳感器線繞電位器式壓力傳感器是利用彈性元件（如彈簧管、膜片或膜盒）把被測(cè)的壓力變換為彈性元件的位移，并使此位移變?yōu)殡娝⒂|點(diǎn)的移動(dòng)，從而引起輸出電壓或電流相應(yīng)的變化。YCD-150型遠(yuǎn)程壓力傳感器原理圖1-電位器；2-電刷；3-輸出端子

右圖所示由一個(gè)彈簧管和線繞電位器組成。被測(cè)壓力變化時(shí)，彈簧管自由端移動(dòng)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)壓力表指針轉(zhuǎn)動(dòng)和電刷在線繞電位器上滑動(dòng)，從而將被測(cè)壓力值轉(zhuǎn)換為電阻變化，輸出與被測(cè)壓力成正比的電壓信號(hào)。（1）YCD-150型遠(yuǎn)程壓力表膜盒電位器式壓力傳感器原理圖1-杠桿；2-電位器；3-膜盒

右圖所示為另一種繞線電位器式壓力傳感器的工作原理。彈性敏感元件膜盒的內(nèi)腔，通入被測(cè)流體壓力，在此壓力作用下，膜盒產(chǎn)生位移，推動(dòng)連桿上移，使曲柄軸帶動(dòng)電刷在電位器電阻絲上滑動(dòng)，同樣輸出一個(gè)與被測(cè)壓力成正比的電壓信號(hào)。（2）膜盒電位器式壓力傳感器單元3熱電阻傳感器熱電阻傳感器主要用于對(duì)溫度或和溫度有關(guān)的參量進(jìn)行檢測(cè)。在工業(yè)上被廣泛用來測(cè)量-200℃～+500℃范圍內(nèi)的溫度。金屬熱電阻（熱電阻）半導(dǎo)體熱電阻（熱敏電阻）按性質(zhì)分類

本單元介紹金屬熱電阻，熱敏電阻將在下一單元中介紹。一、熱電阻的測(cè)溫原理絕大部分金屬熱電阻阻值是隨溫度升高而增大的。【例】取一只100W/220V

燈泡，計(jì)算得到的額定熱態(tài)電阻值應(yīng)為484

，而用萬用表測(cè)量其電阻值，可以發(fā)現(xiàn)其冷態(tài)阻值只有幾十歐姆。

熱電阻是利用金屬材料電阻隨溫度變化而變化這一特性來測(cè)量溫度的。

1．熱電阻的材料

要求有大的、穩(wěn)定的溫度系數(shù)，線性好，性能穩(wěn)定，便于生產(chǎn)。如銅、鉑、鎳。材料鉑（WZP）銅（WZC）使用溫度范圍(oC)-200～＋960-50～+150電阻率(Ω·m×10-6)0.0981～0.1060.0170℃～100℃間電阻溫度系數(shù)平均值(1/℃)0.00392～0.003980.00425～0.00428化學(xué)穩(wěn)定性在氧化性介質(zhì)中較穩(wěn)定，不能在還原性介質(zhì)中使用，尤其在高溫下超過100℃易氧化特性特性近于線性、性能穩(wěn)定，精度高線性較好，價(jià)格低廉應(yīng)用可作標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫裝置適于測(cè)量低溫、無水分、無侵蝕性介質(zhì)的溫度熱電阻的主要技術(shù)性能對(duì)照表2．熱電阻的特點(diǎn)：▽測(cè)溫精度較高，▽范圍廣（－200～6000C），▽穩(wěn)定性、重復(fù)性好，▽熱慣性大，靈敏度低。（1）公式法3．熱電阻的計(jì)算方法①銅電阻適用范圍：－50～1500C，精度要求不高的場(chǎng)合。其中α＝４.25～４.28×10-3/0C阻值與溫度的函數(shù)關(guān)系為:②鉑電阻純度以R100/R0來表示，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)R100/R0≥1.3925

（99.995%），其阻值與溫度的函數(shù)關(guān)系為:其中：A,B,C

為常數(shù)（2）查表法鉑熱電阻分度表小型鉑熱電阻

4．各類熱電阻防爆型鉑熱電阻

汽車用水溫傳感器銅熱電阻可設(shè)定溫度的溫度控制箱旋轉(zhuǎn)式機(jī)械設(shè)定開關(guān)撥碼式設(shè)定開關(guān)二、熱電阻的接線方式工業(yè)用熱電阻安裝生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)與控制室之間存在一定的距離，由于測(cè)溫的金屬熱電阻本身阻值很小，因此熱電阻的引線電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響。熱電阻的接線方式二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號(hào)。三線制：在熱電阻的根部一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式。四線制：在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線。1.二線制接線方式

由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻，其大小與導(dǎo)線材質(zhì)和長(zhǎng)度等因素有關(guān)，該方式只適用于引線很短或測(cè)量精度較低的場(chǎng)合。2.三線制接線方式

如右圖這種方式與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的。其中

為引線電阻3.四線制接線方式這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于引線較長(zhǎng)的高精度溫度檢測(cè)。三、熱電阻溫度變送器模塊

將被測(cè)溫度經(jīng)熱電阻轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)，再由熱電阻溫度變送器模塊將其轉(zhuǎn)換為直流標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號(hào)。熱電阻溫度變送模塊有Pt100，Pt1000，Cu50，Cu100溫度傳感器配套的4～20mA直流輸出模塊或0～5V電壓輸出型模塊。溫度變送器安裝示意圖熱電阻溫度變送器模塊四、熱電阻傳感器的應(yīng)用案例——火藥燃燒氣體溫度的測(cè)量溫度傳感器選用Pt100熱電阻。為防止燃燒氣體損壞傳感器，傳感器應(yīng)予以良好的固定并距氣體噴口有一定的距離。傳感器測(cè)試前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定。由振子示波器測(cè)得的燃燒氣體的溫度曲線。燃燒氣體溫度曲線燃燒氣體溫度測(cè)量原理單元4熱敏電阻傳感器熱敏電阻是利用半導(dǎo)體電阻與溫度存在著某種關(guān)系的一種新型半導(dǎo)體測(cè)溫元件。通常環(huán)境溫度檢測(cè)、體溫檢測(cè)許多場(chǎng)合等均用熱敏電阻進(jìn)行測(cè)量的。（a）電子體溫計(jì)（b）紅外線額溫槍c）紅外線耳溫槍（d）醫(yī)用紅外熱像儀醫(yī)療領(lǐng)域中應(yīng)用的體溫計(jì)及熱成像儀

熱敏電阻主要具有以下特點(diǎn)：①靈敏度較高，能檢測(cè)出10-6℃的溫度變化；②工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55℃～315℃；③體積小；④使用方便，電阻值可在0.1～100kΩ間任意選擇；⑤易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；⑥穩(wěn)定性好、過載能力強(qiáng)。一、熱敏電阻的基本特點(diǎn)二、熱敏電阻的分類

熱敏電阻可按電阻的溫度特性、結(jié)構(gòu)、形狀、用途、材料及測(cè)量溫度范圍等進(jìn)行分類。1.按溫度特性分NTC：具有負(fù)溫度系數(shù)，阻值隨溫度升高而下降，一般－50～300℃；PTC：具有正溫度系數(shù)，阻值隨溫度升高而升高；CTR：具有臨界溫度系數(shù)，溫度變化具有突變性。是一種具有開關(guān)特性的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。各種熱敏電阻的典型特性2.按工作溫度范圍分類常溫?zé)崦綦娮瑁?55～+315℃）；高溫?zé)崦綦娮瑁?gt;315℃）；低溫?zé)崦綦娮瑁?lt;315℃）三類。3.按外形結(jié)構(gòu)形式分類熱敏電阻按外形結(jié)構(gòu)形式可分為體型、薄膜型、厚薄型三種。熱敏電阻可根據(jù)使用要求封裝加工成各種形狀的探頭，如珠狀、片狀及桿狀、錐狀、針狀等。熱敏電阻的結(jié)構(gòu)外形及符號(hào)1-熱敏電阻；2-玻璃外殼；3-引出線熱敏電阻的外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào)

聚脂塑料封裝熱敏電阻實(shí)物圖玻璃封裝NTC熱敏電阻實(shí)物圖帶安裝孔的熱敏電阻實(shí)物圖大功率PTC熱敏電阻實(shí)物圖4.其他分類熱敏電阻還可按工作方式分為直熱式、旁熱式、延遲電路三種；按使用的材料分為陶瓷、塑料：金剛石、單晶、非晶熱敏電阻等。其它熱敏電阻實(shí)物圖測(cè)量?jī)x由探針、電橋及電源組成。熱敏電阻裝在探針的頭部，由銅保護(hù)帽將被測(cè)谷物的溫度傳給熱敏電阻，為保證測(cè)量的精度，在探針的頭部還裝有絕熱套。熱敏電阻通過引線和插接件與測(cè)溫直流電橋進(jìn)行電路連接。谷物溫度測(cè)量?jī)x實(shí)物圖三、熱敏電阻的應(yīng)用案例——谷物溫度測(cè)量?jī)x谷物溫度測(cè)量?jī)x電路谷物溫度測(cè)量?jī)x外形結(jié)構(gòu)熱敏電阻溫度面板表熱敏電阻LCD

熱敏電阻的應(yīng)用場(chǎng)合很多，如數(shù)字溫度計(jì)、體溫表、熱水器測(cè)溫、芯片測(cè)溫等。熱敏電阻體溫表熱敏電阻用于電熱水器的溫度控制熱敏電阻用于CPU的溫度測(cè)量單元5氣敏電阻傳感器功用：檢測(cè)環(huán)境氣體成分及濃度并對(duì)其進(jìn)行控制和顯示的重要器件。應(yīng)用領(lǐng)域：在環(huán)境保護(hù)、家用電器、消防和安全生產(chǎn)等方面。家庭用煤氣報(bào)警器一、氣敏電阻傳感器的工作原理

氣敏電阻傳感器以下簡(jiǎn)稱氣敏電阻。主要可分為：測(cè)量還原性氣體和測(cè)量氧氣濃度的兩大類。

氣體的成分、濃度等參數(shù)變化電阻發(fā)生變化轉(zhuǎn)換為電流、電壓信號(hào)↓↓氣敏電阻工作原理動(dòng)畫演示所謂還原性氣體就是在化學(xué)反應(yīng)中能給出電子，化學(xué)價(jià)升高的氣體。還原性氣體多數(shù)屬于可燃性氣體等。測(cè)量還原性氣體的氣敏電阻一般是用SnO2、ZnO或Fe2O3等金屬氧化物粉料添加少量鉑催化劑、激活劑及其它添加劑，按一定比例燒結(jié)而成的半導(dǎo)體器件。氣敏電阻使用時(shí)應(yīng)盡量避免置于油霧、灰塵環(huán)境中，以免老化。

氣敏電阻形式繁多，可以檢測(cè)各種特定對(duì)象的氣體。氣敏電阻按被測(cè)氣體性質(zhì)可分為還原性氣體傳感器和氧氣傳感器。MQN型氣敏電阻結(jié)構(gòu)及測(cè)量電路1－引腳2－塑料底座3－燒結(jié)體4－不銹鋼網(wǎng)罩5－加熱電極6－工作電極7－加熱回路電源8－測(cè)量回路電源加熱、工作回路工作回路基本測(cè)量轉(zhuǎn)換電路NH3傳感器甲烷傳感器酒精傳感器一氧化碳檢測(cè)儀二、礦燈瓦斯報(bào)警器

瓦斯探頭由QM-N5型氣敏元件RQ及4V礦燈蓄電池等組成。RP為瓦斯報(bào)警設(shè)定電位器。當(dāng)瓦斯超過某一設(shè)定點(diǎn)時(shí)，RP輸出信號(hào)通過二極管VD1加到VT2基極上，VT2導(dǎo)通，VT3、VT4開始工作，VT3、VT4組成互補(bǔ)式自激多諧振蕩器，使繼電器吸合與釋放，信號(hào)燈閃光報(bào)警。工作時(shí)開關(guān)S1、S2合上。1.酒精測(cè)試儀酒精測(cè)試儀可用于交通中酒駕事故認(rèn)定，也可以用在其他場(chǎng)合檢測(cè)人體呼出氣體中的酒精含量，或使用于高危領(lǐng)域禁止酒后上崗的特殊作業(yè)。（a）酒精傳感器（b）酒精測(cè)試儀酒精傳感器、酒精測(cè)試儀三、氣敏電阻傳感器應(yīng)用案例手持?jǐn)?shù)字酒精測(cè)試儀呼氣管酒精傳感器的選擇性曲線圖2.煤氣泄漏報(bào)警器

煤氣泄漏報(bào)警器由探測(cè)器與報(bào)警控制主機(jī)構(gòu)成，用以檢測(cè)室內(nèi)外危險(xiǎn)場(chǎng)所的泄漏情況。當(dāng)被測(cè)場(chǎng)所存在可燃性氣體時(shí)，探測(cè)器將氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)或電流信號(hào)傳送到報(bào)警儀表，儀器顯示出有可燃性氣體爆炸下限的百分比濃度值。當(dāng)有可燃性氣體濃度超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，控制器通過執(zhí)行器或執(zhí)行電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)或執(zhí)行關(guān)閉燃?xì)忾y門等動(dòng)作。煤氣泄漏報(bào)警器控制器與探測(cè)器連接示意圖家庭用液化氣泄露報(bào)警器

探測(cè)可燃性氣體的敏感元件主要有：氧化物半導(dǎo)體型；催化燃燒型；熱線型氣體傳感器

還有少量的其他類型，如化學(xué)電池類傳感器。單元6濕敏電阻傳感器人們都有體會(huì)，在夏季的梅雨季節(jié)空氣濕度大，抑制人體散熱，人感覺悶熱和煩躁。在秋冬季空氣干燥，人感覺口干舌燥、易上火，甚至產(chǎn)生咽喉腫痛、鼻出血等現(xiàn)象。相對(duì)濕度是日常生活中常用來表示濕度大小的方法。當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)100%時(shí)，稱飽和狀態(tài)。濕度絕對(duì)濕度：指大氣中水汽的密度，即每一立方米大氣中所含水汽的質(zhì)量（克數(shù)）相對(duì)濕度：大氣中實(shí)有水汽壓與當(dāng)時(shí)溫度下飽和水汽壓的百分比一、濕敏電阻及濕度檢測(cè)原理1.濕度檢測(cè)方法（1）傳統(tǒng)濕度測(cè)量方法與儀器①干濕球法：利用干濕球溫度之差與環(huán)境空氣的相對(duì)濕度之間的關(guān)系，達(dá)到測(cè)量相對(duì)濕度的目的。②伸縮法：利用毛發(fā)等材料的長(zhǎng)度與相對(duì)濕度變化的關(guān)系來測(cè)量相對(duì)濕度。

另外還有重量法、冷凝露點(diǎn)法和氯化鋰露點(diǎn)法。干濕球濕度計(jì)毛發(fā)濕度計(jì)露點(diǎn)濕度計(jì)（2）現(xiàn)代濕度測(cè)量方法與傳感器①電容法：是利用濕敏元件的電容值隨環(huán)境濕度變化的特性進(jìn)行濕度測(cè)量的。②電阻法：是利用濕敏元件的電阻值和電阻率隨環(huán)境濕度變化的特性進(jìn)行濕度測(cè)量的。

另外還有重量型諧振法、光學(xué)法和微波法。微波濕度計(jì)電阻法濕度計(jì)電容法濕度計(jì)濕敏電阻外形圖濕敏電阻工作過程：水分子極易吸附于固體表面→滲透到固體內(nèi)部→半導(dǎo)體的電阻值降低可以利用多孔陶瓷、三氧化二鋁等吸濕材料制作濕敏電阻。2.陶瓷濕敏電阻的工作原理陶瓷濕敏電阻傳感器的核心部分是用鉻酸鎂－氧化鈦（MgCr2O4－TiO2）等金屬氧化物以高溫?zé)Y(jié)工藝制成的多孔陶瓷半導(dǎo)體。它的氣孔率高達(dá)25％以上，孔徑1μm以下。濕度傳感器結(jié)構(gòu)、外形及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路框圖1－引線；2－多孔性電極；3－多孔陶瓷；4－加熱絲；5－底座；6－塑料外殼；7－引