S300B-MEMS气体传感器测试系统

  某研究院，为防护设备提供定制化传感器，需要对不同氧化物等气敏材料来分选，急需要高效的检测方案。

  气敏电阻是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器，它是利用某一些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成的。目前有三类气敏电阻传感器：接触燃烧式传感器、电化学气敏、半导体气敏传感器。

  检测元件一般为铂金属丝（也可表面涂铂、钯等稀有金属催化层），使用时对铂丝通以电流，保持300℃～400℃的高温，此时若与可燃性气体接触，可燃性气体就会在稀有金属催化层上燃烧，因此，铂丝的温度会上升，铂丝的电阻值也上升；经过测量铂丝的电阻值变化的大小，就知道可燃性气体的浓度。

  一般利用液体（或固体、有机凝胶等）电解质，其输出形式可以是气体 直接氧化或还原产生的电流，也可以是离子作用于离子电极产生的电动势。

  具有灵敏度较高、响应快、稳定性高、使用简单的特点，应用极其广泛；半导体气敏元件有N型和P型之分。它的主要品种有：金属氧化物气敏电阻，复合氧化物气敏电阻，陶瓷气敏电阻等。它是利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发生明显的变化这一机理来进行仔细的检测的。人们发现某些氧化物半导体材料如SnO2、ZnO、Fe2O3、MgO、NiO、BaTiO3等都具有气敏效应。

  表面敏感型当施加电压时，半导体材科温度上升，被吸附的氧接受了半导体中的电子形成了O2或O2原性气体H2、CO、CH4存在时，使半导体表面电阻下降，电导上升，电导变化与气体浓度成比倒。NiO为p型半导体，氧化性气体使电导下降，对O2敏感。ZnO半导体传感器也属于此种类型。

  容积控制型的是晶格缺陷变化导致电导率变化，电导变化与气体浓度成比例关系。Fe2O8、TiO2属于此种，对可燃性气体敏感。

  热线性传感器，是利用热导率变化的半导体传感器，施加电压半导体变热，表面吸氧，使自由电子浓度下降，可燃性气体存在时，由于燃烧耗掉氧自由电子浓度增大，导热率随自由电子浓度增加而增大，散热率相应增高，使Pt 丝温度下降，阻值减小，P t丝阻值变化与气体浓度为线性关系。

  非电导型的FET场效应晶体管气体传感器，Pd —FET．场效应晶体管传感器，利用Pd 吸收H z 并扩散达到半导体Si 和Pd的界面，减少Pd 的功函，这种对H2、CO敏感。

  厨房、住房、大楼等建筑，采用硫化氢传感器、二氧化碳传感器、烟雾传感器、臭氧传感器、一氧化碳气体传感器，进行安防报警。

  石化行业硫化物、氮化物、氨气氯气的检测；电力行业电力变压器周边的电离出的氢气；窑炉氧气、酒驾检测、食品F败等

  用传感器检测氮的氧化物、硫的氧化物、氯化氢等引起酸雨的气体；二氧化碳传感器、氟里昂等检测温室效应气体等

  方案二、1003C+2*CS4003槽主机、2块4通道板卡共8通道同步测试

  方案三：CS1010+ A400采集卡 + S100/CS100+上位机软件，搭建多通道测试方案该方案主要由1台CS1010主机、 N张A400采集卡、1台S100或者1张CS100子卡组成。A400采集精密电阻(R1)两端的电压值，所有测试通道采用并联方式统一由S100/CS100进行供电。A400数据采集卡：支持可变速率采样和大容量数据存储的高精度数据采集卡；使用高性能ADC芯片，分辨率可达16bits，最高支持2MS/s采样率，输入阻抗高达1GΩ。单采集卡支持4通道，且通道间隔离；配合CS1010主机最多能搭建40个测试通道，测试电阻范围依赖于精密电阻的阻值大小。

  在量程允许的情况下可以。不过只适用于确定电阻静态NG/OK测试，对大范围大动态研发来说，普赛斯源表更适合。同时，由于普赛斯源表可线性提供大范围恒流源，对气敏电阻加热，可有效确认不一样的材料在不同工况下的工作状态特征。

  没必要。气敏电阻的研发，就是在甄别出对气体最敏感的材料，并研究其特性。气敏电阻的阻值远大于导线电阻，所以无需四线接线法。

  常见电阻计，其优势在是高精度高灵敏度，但其测试原理与源表一致，提供恒流源测电压换算出电阻值。而电阻计的恒流源，是固定若干个档位，不如普赛斯源表的恒流源的电流线性可调，灵活方便。

  支持≤40通道同步实时绘制R/t特性曲线；支持恒流源或恒压源自定义线性输出模式切换；电阻值量程动态自动变更；具有定时扫描及连续测试功能；测试频率依NPLC数值可调；具有可调式多点数据平滑R/t曲线切换；支持测试数据导出；支持以太网、RS-232、GPIB快速连接通讯

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