半导体气体传感器动态温度调制系统设计及检测方法研究*

于洋，赵文杰，，王欣，王暄，施云波*

（1.哈尔滨理工大学测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室，哈尔滨150080；2.哈尔滨理工大学黑龙江省电介质工程国家重点实验室培育基地，哈尔滨150080）

半导体气体传感器动态温度调制系统设计及检测方法研究*

于洋1，赵文杰1，2，王欣1，王暄2，施云波1*

（1.哈尔滨理工大学测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室，哈尔滨150080；2.哈尔滨理工大学黑龙江省电介质工程国家重点实验室培育基地，哈尔滨150080）

针对半导体气体传感器存在选择性差的问题，通过温度调制检测方法实现可燃性气体良好检测性能，提高传感器在复杂环境下的选择性。设计了一种参数可调的气体传感器温度调制系统，实现了正弦波和矩形波输出模式，输出频率0～1 000 Hz，幅值0～5 V可调，矩形波占空比可调，并给出了系统总体设计方案和硬件设计电路。通过自制旁热式SnO2传感器对CO和CH4两种可燃性气体进行了矩形波温度调制检测分析，得到了优化的温度调制参数。提出以传感器在空气和被测气体响应中温度调制幅值比作为灵敏度系数。测试结果表明，CO和CH4气体在周期10 s的方波温度调制下呈良好的近似线性规律变化，且具有较好的线性度差异，表明两种气体具有选择性差异。

气体传感器；选择性；温度调制；矩形波

EEACC：7230doi：10.3969/j.issn.1004-1699.2016.09.012

金属氧化物半导体气体传感器具有响应快、灵敏度高、体积小、成本低等特点，在可燃性气体传感器领域占有重要地位［1-2］。但随着气体传感器的发展，半导……