任务导图：

任务描述：

       本任务要求设计有毒气体检测装置，用于检测管道或井窖的气体情况，当遇到有毒或者可燃气体时，就会发出声光报警或伴有数字显示，这时相应的工人就可以采取防护措施，以保障自身的安全。

                       学习

                       目标

1.了解气敏传感器原理及应用；

1.认识气敏传感器；

2.会利用气敏传感器测量温度。

1.养学生的创新精神与实践能力；

2.进学生个性发展，培养学生分析问题与解决问题的能力；

3.养学生的团队合作精神；

4.养学生的学习能力。

任务重点：

气敏传感器基本原理及构成。

任务难点：

(1)气敏传感器可以分为哪几种类型?

(2)半导体气敏元件是如何分类的？

(3)简述N型半导体气敏元件的原理。

教学方法：

演示操作方法、分组讨论法。

教学手段：

播放多媒体资源手段、现场指导。

英语词汇：

气敏传感器（gas sensor）、半导体（semiconductor）、烧结型（sintered）、薄膜型（Thin film）、厚膜型（Thick film type）、报警器（siren）

教学用表下载区

        教学设计

学习工作单

       资料查阅记录单

    讨论记录单

    方案设计工作单

评价表

        教师打分表

    小组自评表

    小组互评表

多媒体资源区

1. PPT

2. 视频

项目7-01气敏传感器介绍

项目7-02气敏传感器操作

项目7-03气敏传感器演示

项目7-04环境量检测简介

项目7-05有毒气体浓度检测任务描述

项目7-06气敏传感器相关知识

项目7-07电阻式半导体气敏传感器——烧结型

项目7-08电阻式半导体气敏传感器——薄膜型

项目7-09电阻式半导体气敏传感器——厚膜型

项目7-10气敏传感器的主要特性参数

项目7-11气敏传感器的应用

项目7-12气敏传感器的选用原则

项目7-13有毒气体浓度检测任务实施

项目7-14酒精检测报警器

项目7-15家用煤气CO安全报警器

项目7-16火灾烟雾报警器

3. 动画

MQN型气敏电阻结构及测量电路

TiO2氧浓度传感器结构及测量电路(1)

1.气敏传感器可以分为哪几种类型?半导体气敏元件是如何分类的?

2、简述N型半导体气敏元件的原理。

1、答：当用光照射物体时，物体受到一连串具有能量的光子的轰击，于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生相应的电效应（如电阻率变化、发射电子或产生电动势等）。这种现象称为光电效应。

1）当光线照在物体上,使物体的电导率发生变化，或产生光生电动势的现象叫做内光电效应，内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。入射光强改变物质导电率的物理现象称光电导效应，典型的光电器件有光敏电阻；光照时物体中能产生一定方向电动势的现象叫光生伏特效应，光电池、光敏晶体管。

2）在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，典型的光电器件有光电管、光电倍增管。

2、答：这类半导体元件工作时均需加热。元件被加热到稳定状态情况下，若有气体吸附时，吸附分子首先在表面自由扩散，失去其运动能量。期间一部分分子蒸发，一部分分子会固定在吸附处。此时如果材料的功函数小于吸附分子的电子亲和力，则吸附分子将从半导体夺取电子而变成负离子吸附；如果材料功函数大于吸附分子的离解能，吸附分子将向材料释放电子而成为正离子吸附。O2和NOX倾向于负离子吸附，称为氧化型气体。H2、CO、碳氢化合物和酒类倾向于正离子吸附，称为还原性气体。氧化型气体吸附到N型半导体上，使其载流子数目减少，从而使材料的电阻率大大增大。还原性气体吸附到N型半导体上，使其载流子数目增多，从而使材料的电阻率下降。