專利名稱：熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)在國內(nèi)外氣體傳感器發(fā)展很快，氣體傳感器的種類也很多，60年代出現(xiàn)的半導(dǎo)體式氣體傳感器發(fā)展尤為迅速。目前工廠和家庭使用的多是半導(dǎo)體式氣體摶感器。它主要是用于檢測可燃?xì)怏w和有毒氣體，在防止中毒和燃燒爆炸起著日益重要的作用。半導(dǎo)體式氣體傳感器除了氣體敏感元件外，還必須配置一個(gè)加熱器，給氣敏元件加熱到所需的工作溫度。加熱方式有直熱式和旁熱式二種，不管是直熱式還是旁熱式，它們都是利用電阻絲加熱器。這種利用電阻絲加熱的氣體傳感器，隨供電電壓的波動(dòng)，敏感元件的工作溫度波動(dòng)大，對環(huán)境溫度的變化無調(diào)整作用，使氣體傳感器的熱穩(wěn)定性差，壽命短，也不可靠，產(chǎn)生誤報(bào)或不報(bào)，給人們造成意想不到的損失。另外電阻絲加熱器的工作電壓一般在幾伏，不能直接接220V交流電，必須使用變壓器，從而提高了其生產(chǎn)成本。
本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有半導(dǎo)體式氣體傳感器存在的使用壽命短，熱穩(wěn)定性差的問題，設(shè)計(jì)出一種采用PTC材料作為加熱器的熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器。
本實(shí)用新型的主要內(nèi)容是這種由網(wǎng)罩1、底座2、氣體敏感體3組成的熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器，其特征是該熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器采用了由PTC材料制成的加熱器4，它膠固在底座2的金屬針2a上。熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器的結(jié)構(gòu)簡圖如

圖1所示。
由PTC材料制成的加熱器4，是一個(gè)園管，在園管的兩端面上燒上銀電極4b，銀電極4b和底座2上的金屬針2a膠固在一起。為了防止氣體敏感體3和加熱器4的電接觸在園管內(nèi)表面涂有一層絕緣介質(zhì)。
由PTC材料制成的加熱器4的形裝為園管狀，在其側(cè)面開有兩個(gè)小孔4a，氣體敏感體3放在園管狀的加熱器4內(nèi)，氣體敏感體3的電極由小孔4a引出，膠固在底座2的金屬針2b上。
由PTC材料制成的加熱器4對氣體敏感體3的溫度變化有一自動(dòng)調(diào)節(jié)作用。當(dāng)加熱器4的供電電壓不變，環(huán)境溫度升高，則加熱器4的電阻增大，使加熱功率減?。煌?，環(huán)境溫度降低時(shí)，則加熱器4的熱動(dòng)率增大，保持氣體敏感體的工作溫度穩(wěn)定。當(dāng)環(huán)境溫度不變，供電電壓增大或減少)，則加熱器4的電阻增大(或減小)，使加熱器4的功率減小(或增大)，保持氣體敏感體3工作溫度穩(wěn)定。由此可見，采用PTC材料制成的加熱器4，可減小供電電壓和環(huán)境溫度變化對氣體敏感體3工作溫度的影響，使傳感器處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。另外它還可以直接接220V交流電省去了變壓器，減小了整體體積，降底了成本。該熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器具有加熱快，熱穩(wěn)定性好，壽命長，工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，且體積小，成本低值得推廣應(yīng)用。
圖1是熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1為網(wǎng)罩，2為底座，2a，2b為金屬針，3為氣體敏感體，4為加熱器，4a為小孔，4b為銀電極。
實(shí)施例1，熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器的網(wǎng)罩1其形狀為園柱形，高為20mm，直徑為10mm，它罩在底座2上，加熱器4的長度為7mm，內(nèi)徑為2.5mm，外徑為5mm，底座2的材料為絕緣材料，其形狀為園柱形，高為5mm，直徑為12mm。當(dāng)供電電壓變化±10％時(shí)，傳感器電阻變化＜2％，氣體靈敏度相對變化＜2％。
權(quán)利要求1.一種由網(wǎng)罩1、底座2、氣體敏感體3組成的熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器，其特征是該熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器采用了一種由PTC材料制成的加熱器4，加熱器4膠固在底座2的金屬針2a上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器，其特征是加熱器4是一個(gè)園管，園管的兩端面燒上銀電極4b，銀電極4b和底座2上的金屬針2a膠固在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器，其特征是加熱器4園管側(cè)面開有2個(gè)小孔4a。
專利摘要熱穩(wěn)定半導(dǎo)體式氣體傳感器。本實(shí)用新型屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域，它解決了現(xiàn)有用電阻絲加熱的氣體傳感器的熱穩(wěn)定性差、壽命短、工作不穩(wěn)定的問題。它的主要特征是采用PCT材料制成的加熱器以取代現(xiàn)有的電阻絲加熱器，加熱器膠固在底座的金屬針上。本實(shí)用新型具有加熱快、熱穩(wěn)定性好、壽命長、工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，且體積小，成本低，值得推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01N27/12GK2188207SQ9422557
公開日1995年1月25日 申請日期1994年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月18日
發(fā)明者何芳鈞, 韓吉?jiǎng)?申請人:山東大學(xué)