中华人民共和国国家标准
GB/T15653-1995
金属氧化物半导体气敏元件测试方法
Measuringmethodsfor gas sensors ofmetal-oxide semiconductor
国家技术监督局 发布
中华人民共和国国家标准
GB/T 15653-1995
金属氧化物半导体气敏元件测试方法
Measuring methods for gas sensors of metal-oxide semiconductor
1主题内容与适用范围
本标准规定了金属氧化物半导体气敏元件(以下简称元件)性能参数测试方法的基本原理,没有规定这些方法在实际使用时的技术细节,测试时可按相应的详细规范的规定进行,
本标准适用于金属氧化物半导体气敏元件性能参数的测试,其他气敏元件亦可参照使用.
2引用标准
GB2421电工电子产品基本环境试验规则总则GB3095大气环境质量标准GB4475敏感元器件术语
3术语、符号
3.1术语本标准中所用术语应按GB4475的规定.3.2符号本标准的参数符号应接本标准附录A(补充件)的规定.
4一般要求
4.1测试箱
a.测试箱的箱体材料应选择不与检测气体反应的材料:b.箱体容积应保证其中每只元件平均占有容积不小于1L: c.箱内应设有液体汽化装置、温湿度显示装置和气体搅拌装置.
4.2测试气氨
清洁空气的要求应符合GB3095中规定的2级环境空气标准.采用标定气体检测时,其浓度容许误差应符合表1的规定.
表1
体积比浓度范围 ×10f 容许误差≤10-±501 000 ±5
4.3电源
稳压电源(或稳流电源)电压(或电流)在给定值范围内误差应不大于士2%.
4.4测试仪表
指示用电压表、电流表(包括量程扩展)的误差应不大于士1%.测量负载电阻上的输出电压应选用高输入阻抗的数字电压表.
4.5测试环境条件
无特殊条件规定,元件各项参数测量均应在GB2421规定的标准大气条件下进行.
4.6测试环境条件容许误差
a.环境温度:在测试过程中,环境温度变化不应超过士2℃:c.气压:在测试过程中,大气压力变化不应超过土5%. b.相对湿度:在测试过程中,相对湿度变化不应超过土5%;
4.7一般注意事项
a.各项参数测量,都应在规定的工作条件下进行;b.连续测试一定数量的元件,必须规定测试时间要求;d.如果把元件从加功率到进行测试之间的时间加倍所测得的读数在规定的误差内变化,则认为 c.测试前都应规定元件保持在测试条件下的时间长短;元件达到初始稳态;e.把元件置于某一工作状态到进行测试之间的时间加倍所测得的读数在规定的误差内变化,则
认为元件达到稳态.
5参数测试
5.1清洁空气中元件电阻值(R)
5.1.1定义
在规定工作条件下,元件在清洁空气中的稳态电阻值.
测试电路图见图1.
图1
图中:G为稳压电源;P.P,为电压表;P:为电流表:R,为负藏电阻器:P为负载电阻上的电压表;V.为测试回路电压;V、为加热电压;I为加热电流.
5-1.3测试步骤
n.调节加热电压V(或电流).使电压表(或电流表)的读数为规定值:b. 调节测试回路电压V.使电压表的读数为规定值;选择负载电阻R为规定值;d. 在数字电压表上读出清洁空气中负载电阻上的输出电压稳态值V. 测试箱内通入清洁空气:e.
5-1.4计算
清洁空气中元件的稳态电阻为:
V.--测试回路电压,VR-负载电阻,k. V.--清洁空气中负载电阻上的输出电压稳态值,V;
式中:R,-请洁空气中元件的稳态电阻,k;
5.1.5规定条件
加热电压(或加热电流);测试回路电压;d.预热时间. 负载电阻:
5.2检测气体中元件电阻值(R)
5.2.1定义
在规定工作条件下,元件在规定浓度检测气体中的稳态电阻值.
5-2.2测试系统图
测试系统图见图1.
5.2.3测试步骤
a.按5.1.3条a、b、c的规定进行;b.按附录B(补充件)容积比混合法的配气方法配制规定浓度的检测气体:
c.在数字电压表上读出检测气体中负载电阻上的输出电压稳态值V
5.2.4计算
检测气体中元件的稳态电阻为:
(2)
式中:R一检测气体中元件的稳态电阻,k;
V-测试回路电压,V;V-检测气体中负载电阻上的输出稳态电压.V:R-负载电阻,kn.
5.2.5规定条件
a.同5.1.5条的规定;
b.检测气体的种类和浓度.
注:测量干扰气体中电阻时,将5.2.3条b改为配干找气体并将有关参数角标dg改为ig即可.
5.3加热功率(P)
5.3.1定义
在规定工作条件下,元件的加热电压与加热电流的乘积.
5.3.2测试系统图
测试系统图见图1.
5.3.3测试步骤
b.在加热电流表(或电压表)上读出加热电流1值(或加热电压V、值).
a.按5.1.3条a的规定进行;
5.3.4计算
加热功率为:
V--加热电压,V;I--加热电流,mA.
式中:P--加热功率,mW;
5.3.5规定条件
加热电压(或加热电流).
5.4灵敏度(S)
5.4.1定义
测试系统图见图1.
5.4.3测试步骤
b.按5.2.3条的规定测量V41
a.按5.1.3条的规定测量V.;
c.按5.1.4条公式(1)和5.2.4条公式(2)分别计算R,和R
5.4.4计算