Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké učení technické ...

86 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brněb) Top10 mm10 mmWO 3 activelayerAu electrodesc) BottomTCR meanderPt heatingresistancea)Bonding padsObrázek 11.6: TLV senzory: a) 10 různých hřebínkových Pt tlustovrstvých čidelprovodivostní měření elektrolytů, b) senzor plynů – horní strana s elektrodami a převodníkem, c)spodní strana s ohřívacím elementem a TCR čidlemPraktický příklad takovýchto elektrod s různou celkovou plochou čidla ukazujeObrázek 11.6 a). Příklad senzoru plynů využívající měření vodivosti představuje. Obrázek11.6 b) a c), který obsahuje potisk z obou stran. Z jedné strany elektrody s převodníkemtvořeným oxidy polovodivých kovů (např. SnO 2 , TiO 2 , WO 3 apod.), tj. aktivní vrstva citlivána plyny. Citlivost změny vodivosti těchto oxidů je nejvyšší většinou při vyšších teplotách,což bývá od 150 do 600°C. Z toho důvodu tento typ senzoru obsahuje topný element a snímačteploty, v tomto případě realizovaný z druhé strany substrátu. Pro svoji činnost využívají dvoujevů :• Když je senzor vystaven příslušnému plynu (např. CO), absorbovaný kyslík na povrchu jespotřebován a sníží se elektrický odpor, viz Obrázek 11.7.• Další změny elektrického odporu jsou způsobeny přenosem elektronů meziadsorbovanými molekulami a polovodičovým povrchem (např. pro detekci NO 2 ).Obrázek 11.7: Vlevo princip funkce chemického senzoru na bázi oxidů kovů, vpravotlustovrstvý senzor na bázi polovodičových oxidů od firmy Scimarec, typ AF – 20 určený prodetekci úniku plynů.Mezi nejpoužívanější chemické senzory patří senzory na bázi SnO 2 . Přítomnost určitéhoplynu a jeho koncentrace může být určena hodnotou elektrického odporu, resp. poměremzměny odporu k referenční hodnotě. Závislosti ukazuje Obrázek 11.8.