场效应管放大气体传感器信号的优化与应用研究

摘要

针对氧化物半导体气体传感器检测低体积分数气体信号弱的问题,提出了利用场效应晶体管(FET)放大弱电压信号的方法.将FET与负载电阻串接形成新负载,具有新负载电阻随电压变化的功能,将弱电压信号放大.结果表明:将放大后的信号折算成气体传感器的表观灵敏度,是原气体传感器真实灵敏度的4～11倍,且放大倍数随测量电压的增大而增大.利用FET的特性曲线对放大原理及放大倍数进行了模拟计算,并制作了以甲苯为当量的总挥发性有机物(TVOCs)测试仪.其在空气净化器打开前后,较准确地反映了TVOCs的变化趋势,并分析了误差的来源.