آشنایی با سنسور های فشار هاگلر

حسگرهای مقاومتی گاز:

امروزه شرکت های متعددی در زمینه ساخت حسگر های گاز فعالیت دارند. در میان حسگرهای گازی موجود، «حسگرهای مقاومتی گاز» (RGS    ) برای چندین دهه به خاطر آشکارسازی گازهای قابل اشتعال و سمی، اهمیت فراوان یافته اند. حسگرهای مقاومتی، تراکم ذرات را بوسیله ی تغییر  مقاومت (هدایت) الکتریکی ثبت می کنند. علت شهرت این حسگرها بنام مقاومتی نیز به همین خاطر می باشد. این حسگرها عمدتاً از نیمه هادی های اکسید فلزی(همچون SnO_{2 ,} ZnO₂ , Fe₂O₃   ) ساخته می شوند. از سال های قبل مشاهده شده بود که اتم ها و مولکول های گاز با سطح نیمه هادی واکنش داده باعث تغییر خواص سطحی آن می شوند. لیکن اندیشه استفاده از نیمه هادی ها به عنوان حسگرهای گاز به سال 1953 بر میگردد که براتین و باردیندر آزمایشگاه بل به هنگام کار بر روی ژرمانیوم اثر حساسیت به گاز را در آن عنصر مشاهده کردند. بدنبال مشاهدات این دو، محققین دیگری به بررسی نقش اتمسفر گازی بر هدایت الکتریکی نیمه هادی ها پرداختند. حدود ده سال بعد سیاما حساسیت نیمه هادی های اکسید فلزی را به برخی از گازها گزارش نمود. در همان سال تاگوشی اختراع سنسورهای گاز بر اساس اکسید های فلزی را به ثبت رساند. در سال 1968 در شرکت فیگارو که شش سال قبل از آن توسط تاگوشی بنیان گذاری شده بود، تولید انبوه حسگر های گاز برپایه SnO₂حسگرهای گاز تاگوشی آغاز شد.

از آن تاریخ به بعدعلاوه بر بهبود حسگرهای اکسید قلع، اثر احساس گاز در دیگر نمه هادیهای اکسید فلزی پیشنهاد گردید. به دلایل فنی ، حسگرهای فلزی مبتنی بر SnO₂ در کاربردهای عملی، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. هدایت الکتریکی در حسگرهای اکسید قلع همانند همه ی نیمه هادی های نوع n، در حضور گازهای احیا کننده، همچون H_2، CO، هیدرو کربن ها و بنبان های الکلی افزایش می یابد. گرچه حسگر های SnO₂ ارزان اندو حساسیت بسیار بالایی نیز به طیف وسیعی از گازهای احیا کننده از خود نشان می دهند، با این حال از معایبی همچون عدم داشتن حساسیت انتخابی و جابجایی پاسخ نیز رنج می برند.

:

عمومآ، یک RGS لایه نازک از ذرات پراکنده بسیار ریز که به ص.رت فشرده قرار گرفته اند شکل گرفته است. بر این اساس یک لایه شبه پیوسته شکل می گیرد. با این تعریف می توان یک RGS را یک تک کریستال در نظر گرفت که ناحیه ی تخلیه ای به ضخامت X_o در سطح آن به وجود می آید. شکل زیر فرض کنیم هدایت ویژه نمونه σ باشد و t، L و W نیز به ترتیب ضخامت، طول و پهنای نمونه باشند. همچنین فرض می کنیم که تنها یک سمت نمونه در معرض گاز قرار داشته باشد، در آن صورت خواهیم داشت:

G=σ(Wt/L)(1-x_o)

منبع:http://saba.kntu.ac.ir