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1.15 气敏电阻器和力敏电阻器

1.15.1 气敏电阻器及其选用方法

(1)简介

气敏电阻器是一种对特殊气体极为敏感的元器件,它的作用是将被测气体的浓度和成分转换成电信号;这类电阻器在各种可燃气体、有害气体和烟雾的检测与自动控制中有着广泛的应用。

气敏电阻器的主要制作材料为二氧化锡,可分为N型气敏电阻器和P型气敏电阻器两类。气敏电阻器的代表字母为R或RG。

N型气敏电阻器的主要应用领域包括甲烷、一氧化碳、天然气、煤气、液化石油气、乙炔、氢气等气体的检测,当电阻器检测到上述气体时,其阻值会减小。

P型气敏电阻器则主要用于氧气、氯气、二氧化碳等气体的检测,当电阻器检测到上述气体时,其阻值亦会减小。

(2)选用方法

在现代社会的生产和生活中,人们往往会接触到各种各样的气体,需要对它们进行检测和控制。如化工生产中气体成分的检测与控制、煤矿瓦斯浓度的检测与报警、环境污染情况的监测、煤气泄漏、火灾报警、燃烧情况的检测与控制等。气敏电阻器就是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器。

例如,还原性气敏电阻器可用于酒精测试仪、家用煤气报警器、家用液化气报警器、一氧化碳检测器、甲烷检测器等设备之中作为敏感气体传感器(图1-19);TiO2气敏电阻器则可用于汽车尾气测量仪、有毒气体检测器等。

图1-19 气敏电阻器的选用示例

选用气敏电阻器应着重注意两点:(a)需满足电路对气敏电阻器主要参数(气体浓度范围、测量精度、标称阻值等)的要求;(b)为确保测量精度,气敏电阻器需要加热使用。

1.15.2 力敏电阻器及其选用方法

(1)简介

力敏电阻器的图形符号与外观,如图1-20所示。

图1-20 力敏电阻器的图形符号与外观

这类电阻器的作用是将机械力转换成电信号,它的原理是半导体材料的压力电阻效应;所谓压力电阻效应,是指电阻器的阻值随着外加压力的大小而改变的现象。

(2)选用方法

力敏电阻器主要应用于各类张力计、转矩计、加速度计、半导体传声器及压力传感器之中。

选用时,应考虑环境温度(包括电路中器件温度)对力敏电阻器阻值的影响,在电路设计过程中,应采用桥式电路补偿法、应变片补偿法等,对力敏电阻器进行温度补偿,否则会影响力敏电阻器的测量精度。

此外,需满足电路对气敏电阻器主要参数(力的范围、测量精度、标称阻值等)的要求。