气敏性能测试方法简介

气敏性能的测试是用HW-30A 气敏测试系统完成的。该气敏元件测试系统的测试原理电路图如图1.1.14 所示。图中RL 为回路负载电阻，当元件的电阻发生变化时，可以通过负载电阻上的电压变化来计算。Vh 为气敏元件的加热电压，通过改变加热电压可以改变元件的工作温度。气敏传感器的电阻用Rs 表示，它的值可以用电压表示：

其中Vc 和Vout 分别是回路电压和输出电压。因此可以通过测试与气敏元件串联的负载电阻RL 上的电压Vout 来反映气敏元件的气敏性能。气敏元件的工作温度可通过调节加热丝的电压来控制，在通常情况下加热丝的电压控制在3 ～5.5 V。测试回路的总电压控制在10±0.1 V，用Vc 表示。测试的都为还原性气体，制备的传感器采用电阻式灵敏度来表征，灵敏度定义为：

其中，Ra 和Rg 分别为气敏元件在空气中和在待测还原性气体中的电阻值。响应恢复时间定义为当其响应或者恢复值达到其最大值的90%或者达到最小值的10%的时间。

图1.14　气敏元件测试原理电路图

根据HW-30A 的电路系统，由于灵敏度定义为，所以

当气敏元件放置于空气中时，因为

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所以

当气敏元件放置于还原性气体中时：

即

于是该公式可以简化为：

其中Vc，Va-out和Vg-out分别是测试回路电压、在空气中的输出电压和在还原性气体中的输出电压。