Твердотельный датчик газов как элемент системы дистанционного мониторинга воздушной среды

• Автор: Стукалов, Вадим Владиславович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 123 с. : ил.

1.1 Физические принципы работы и конструкция датчика

1.1.1 Принцип работы твердотельного датчика газов

1.1.2 Конструкция классического керамического датчика

1.1.3 Конструкция толстопленочных твердотельных датчиков газов фирмы i

1.1.4 Конструкция тонкопленочных твердотельных датчиков газов

1.1.5 Газочувствительные свойства датчиков

1.1.6 Условия отжига и калибровки датчиков

1.2 Проблемы передачи сигнала на расстояние, способы передачи и характеристики проводных линий

1.2.1 Способы передачи сигнала по проводным линиям

1.2.2 Виды помех и способы борьбы с ними

1.2.3 Помехоустойчивость информационноизмерительной

системы
1.3 Классификация информационноизмерительных систем
Глава 2. Методика эксперимента
2.1 Методика подготовки полупроводниковых датчиков к работе
2.2 Методика измерения газовой чувствительности полупроводниковых датчиков газов
2.3 Основные принципы реализации информационноизмерительной системы
Глава 3. Исследование полупроводникового тонкопленочного
датчика газов
3.1 Параметры полупроводниковых тонкопленочных датчиков газов
3.2 Термостабилизация сопротивления сенсоров
3.3 Измерение газовой чувствительности полупроводниковых тонкопленочных датчиков
3.4 Характер изменения параметров тонкопленочных датчиков газов при длительном хранении
Основные выводы к главе 3
Глава 4. Устройство и работа системы передачи
сигналов
4.1 Система передачи сигналов по проводной линии.
4.2 Система передачи сигналов по каналу тональной частоты
4.3 Линеаризация выходных характеристик
4.4 Работа информационноизмерительной системы по обнаружению и определению концентрации исследуемых газов
Основные выводы к главе 4
Основные результаты и выводы по работе
Список литературы


При нагреве этой структуры молекулы кислорода из воздуха адсорбируются на поверхности оксида и, захватывая электрон из материала, становится ионами. Отрицательно заряженные ионы отталкивают электроны проводимости от поверхности, уменьшая их концентрацию и оставляя нескомпенсированные положительно заряженные донорные центры, и формируют потенциальный рельеф поверхности. Состав оксида 5п. На границах кристаллитов существует потенциальный барьер, определяющий электропроводность. Ионы кислорода из воздуха, адсорбированные на поверхности, повышают барьер и значительно увеличивают сопротивление для протекающего тока. Появление восстанавливающего газа приводит к его реакции с кислородом на поверхности и уменьшает сопротивление датчика 8, 9. При высоких температурах адсорбированные ионы газов испаряются. Первые конструкции керамических датчиков газов появились в х годах прошлого столетия. Самая распространенная конструкция ввиду своей простоты и дешевизны изготовляется до сих пор и находит успешное применение. Рис. Датчик состоит из керамической трубочки, на которую нанесен газочувствительный слой 8п в виде пасты с последующим вжиганием. Контакты сформированы при помощи золотосодержащей пасты и платиновых проводников. Нагреватель представляет собой платиновую проволоку, пропущенную через трубочку. Производство такого сенсора, естественно, не может быть автоматизировано, поэтому каждый сенсор обладает индивидуальными свойствами, требует индивидуальной калибровки и не может быть быстро заменен в случае выхода из строя или старения 1,.