[发明专利]通过程序降温提高金属氧化物传感器气体敏感度的方法有效
申请号: | 201510897491.9 | 申请日: | 2015-12-07 |
公开(公告)号: | CN105510402B | 公开(公告)日: | 2018-09-04 |
发明(设计)人: | 张顺平;雷涛;谢长生 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | G01N27/12 | 分类号: | G01N27/12 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 曹葆青 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | 本发明公开了一种提高金属氧化物传感器气体敏感度的方法,该方法是在洁净背景气氛下,将金属氧化物气体传感器在特定工作温度(200‑400℃)稳定,然后设定降温速度为1‑50℃/s范围内的某一特定速度,程序降温到特定低温(室温‑200℃),获得传感器的电阻随温度的变化曲线Rair‑T,作为基底信号;检测气体氛围下,以相同流程控制传感器温度,获得传感器的电阻随温度的变化曲线RGas‑T,作为响应信号;将基底信号与响应信号相除,得到Rair/RGas‑T的曲线,取该曲线上的最大值max(Rair/RGas),作为对该气体的敏感度。本发明在不改变金属氧化物材料组分下,相比恒定工作温度测试的方法大幅度提高了气体传感器的敏感活性,增大气体敏感度,从而实现低浓度级别(ppb级)气体的高精度检测。 | ||
搜索关键词: | 通过 程序 降温 提高 金属 氧化物 传感器 气体 敏感度 方法 | ||
【主权项】:
1.一种提高金属氧化物传感器气体敏感度的方法,其特征在于:洁净背景气氛下,将金属氧化物气体传感器在某一工作温度下稳定,之后以降温速度范围为1℃/s‑50℃/s进行程序降温到某一低温,使高温时表面吸附的高活性粒子能保留到低温下的材料表面,保证表面的高活性粒子能长时间稳定存在,并拥有较高的敏感活性,所述工作温度的范围为200‑400℃,所述低温的范围为室温‑40℃;获得传感器的电阻随温度的变化曲线Rair‑T,作为基底信号;检测气体氛围下,以相同流程控制传感器温度,获得传感器的电阻随温度的变化曲线RGas‑T,作为响应信号;将基底信号与响应信号相除,得到Rair/RGas‑T的曲线,取该曲线上的最大值max(Rair/RGas),作为对该气体的敏感度;在从工作温度程序降温到低温过程中,高温下金属氧化物材料表面的高活性吸附粒子,由于来不及脱附而保留在表面,提高了对气体的敏感度,从而实现对更低浓度级别气体的敏感。
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