Обзор современных полупроводниковых газовых датчиков. При изучении электрических свойств полупроводников было установлено, что их проводимость существенно меняется при появлении в полупроводнике примесей процесс легирования полупроводника. Теоретическое обоснование такого изменения на примере модели Корнига-Пенни дано, например, в 4 и 12 . Если кристалл полупроводника представляет собой тонкую полупроводниковую пленку, то адсорбция на его поверхности молекул из окружающей полупроводник газовой среды так же приводит к изменению его электрических свойств.
Поведение тонких полупроводниковых пленок рассматривается в 1 - 3 . В настоящее время явление изменения проводимости тонких полупроводниковых слоев при адсорбции на их поверхности различных химических веществ достаточно широко используется для создания полупроводниковых газовых датчиков 2 , 5 . Наиболее распространенным материалом для изготовления газовых датчиков в настоящее время является пористый кремний.
В настоящее время разработано и серийно выпускается несколько семейств газовых датчиков.
Основным недостатком всех таких датчиков является их направленность на определенный вид химического вещества- загрязнителя или на определение загрязненности воздуха в целом. Основными направлениями в разработке газовых датчиков являются разработки Датчиков загрязненности воздуха Air quality sensors Датчиков токсичных газов Датчиков углекислоты Датчиков органических газов Датчиков углекислого газа Датчиков взрывоопасных газов Датчиков ядовитых газов Основными поставщиками этих приборов являются фирмы PAX Analytics Inc. Senco Sensors Inc. Monox Limited. RS-Components Capteur Подробные сравнительные характеристики датчиков приведены в 7 и 8 В отличии от остальных комплектующих прибора, при выборе газового датчика следует принимать во внимание соображения доступности тех или иных приборов цена, возможность приобретения в России. При выборе сенсора RS 286-620 во внимание принимались и эти соображения.
Как показали эксперименты, данный тип сенсора не обладает хорошей повторяемостью результатов на различных экземплярах датчика.
Необходима индивидуальная калибровка каждого датчика для газового анализатора. Основные требования, предъявляемые к датчику 1. Повторяемость результатов измерений термограмм при замене датчика. 2. Низкая тепловая инерционность датчика. 3. Температура датчика не менее 250оС при напряжении на нагревателе 5В.