情境二、气体的检测

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级二级二级二级二级二级二级二级二级二级二级,第三级,第四级,第五级,*,情境二 气体的检测,【情境描述】,生活中气体的检测应用范围也很广，需要一种能将气体中的特定成分(浓度)检测出来，并将它转换成电信号的器件，即各种气敏传感器。气敏传感器一般用于环境监测和工业过程检测。,2,任务 家用厨房可燃气体的检测,任务要求,对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少手段，气敏传感器发挥着极其重要的作用。,如图2-1所示为家用可燃气体检测监控器。,3,知识引入,气敏传感器是能够感知环境中某种气体及其浓度的一种敏感器件，它将气体种类及其浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱便可获得与待测气体在环境中存在情况有关的信息。生活中常用的有测饮酒者呼气中酒精量的传感器，测量汽车空燃比的氧气传感器，家庭和工厂用的煤气泄漏传感器，刚发生火灾之后测建筑材料发出的有毒气体传感器，坑内沼气警报器等。,4,一、认识气敏传感器,常见的气敏电阻如图2-2所示。气敏传感器，从原理上可分为接触燃烧式和半导体式。,5,一、认识气敏传感器,1接触燃烧式气体传感器,2半导体式气敏传感器,3电化学气敏传感器,6,二、气敏传感器的使用,1电源电路,2辅助电路,3检测工作电路,7,任务实施,一、气敏传感器的选型,8,二、,气敏传感器的实际应用,9,三、测量参考电路,采用家用可燃气体检测监控器可以对厨房可燃气体进行检测，其实用电路如图2-7所示。,10,四、总结调试,(1)元件开始通电工作时，没有接触可燃性气体，其电导率也急剧增加，1分钟后达到稳定，这时方可正常使用，这段变化在设计电路时可采用延时处理解决。,(2)加热电压的改变会直接影响元件的性能，所以在规定的电压范围内使用为佳。,(3)负载电阻可根据需要适当改动，不影响元件灵敏度。,(4)环境温湿度的变化会给元件电阻带来小的影响，当元件在精密仪器上使用时，应进行温湿度补偿，最简便的方法是采用热敏电阻补偿之。,(5)避免腐蚀性气体及油污染，长期使用需防止灰尘堵塞防爆不锈钢网。,(6)使用条件：温度-1535；相对湿度45%75%RH；大气压力80106kPa。,(7)如厨房使用液化石油气，由于该类气体的主要成分为丙烷，比空气重，容易沉积到地面上，因此所制作的可燃气体检测器要安装在接近地面处；如厨房使用煤气和天然气由于该类气体比空气轻，应将可燃气体检测器安装在靠近天花板处，这样容易积聚上升的气体。,11,能力拓展,一、氧气传感器,氧化锆(ZrO,2,)是能使氧离子自由通过的固体电解质。如图2-8所示，在其两面安有多孔质的铂电极时，将产生电动势，氧气浓度大的一侧的电极为正，氧气浓度低的一侧的电极为负。,12,二、制作禁止吸烟警告器,检测环境是否有烟雾和烟雾的浓度，例如检测起火时的浓烟。烟雾探头碰到烟雾或某些特定的气体，烟雾探头内部阻值发生变化，产生一个模拟值，从而对其进行控制。,图2-9所示为禁止吸烟警告器电路,13,思考与练习题,参见教材P47,14,