半導(dǎo)體氣體傳感器動(dòng)態(tài)溫度調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及檢測(cè)方法研究*

于洋，趙文杰，，王欣，王暄，施云波*

（1.哈爾濱理工大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器黑龍江省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150080；2.哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省電介質(zhì)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，哈爾濱150080）

半導(dǎo)體氣體傳感器動(dòng)態(tài)溫度調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及檢測(cè)方法研究*

于洋1，趙文杰1，2，王欣1，王暄2，施云波1*

（1.哈爾濱理工大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器黑龍江省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150080；2.哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省電介質(zhì)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，哈爾濱150080）

針對(duì)半導(dǎo)體氣體傳感器存在選擇性差的問(wèn)題，通過(guò)溫度調(diào)制檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)可燃性氣體良好檢測(cè)性能，提高傳感器在復(fù)雜環(huán)境下的選擇性。設(shè)計(jì)了一種參數(shù)可調(diào)的氣體傳感器溫度調(diào)制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了正弦波和矩形波輸出模式，輸出頻率0～1 000 Hz，幅值0～5 V可調(diào)，矩形波占空比可調(diào)，并給出了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案和硬件設(shè)計(jì)電路。通過(guò)自制旁熱式SnO2傳感器對(duì)CO和CH4兩種可燃性氣體進(jìn)行了矩形波溫度調(diào)制檢測(cè)分析，得到了優(yōu)化的溫度調(diào)制參數(shù)。提出以傳感器在空氣和被測(cè)氣體響應(yīng)中溫度調(diào)制幅值比作為靈敏度系數(shù)。測(cè)試結(jié)果表明，CO和CH4氣體在周期10 s的方波溫度調(diào)制下呈良好的近似線性規(guī)律變化，且具有較好的線性度差異，表明兩種氣體具有選擇性差異。

氣體傳感器；選擇性；溫度調(diào)制；矩形波

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

金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器具有響應(yīng)快、靈敏度高、體積小、成本低等特點(diǎn)，在可燃性氣體傳感器領(lǐng)域占有重要地位［1-2］。但隨著氣體傳感器的發(fā)展，半導(dǎo)體類型氣體傳感器的選擇性、穩(wěn)定性成為制約其發(fā)展的瓶頸［3-4］，研究人員除了不斷開發(fā)新型的氣體傳感器檢測(cè)技術(shù)外，采用傳感器陣列技術(shù)可有效改善上述缺點(diǎn)，但傳感器陣列技術(shù)卻增加了傳感器元件數(shù)量、功耗及體積，同時(shí)還要嵌入有效的模式識(shí)別算法，大幅提高了傳感器成本［5］。如何通過(guò)傳感器自身性能的提高和檢測(cè)方法的改進(jìn)是提高傳感器選擇性和穩(wěn)定性的根本途徑［6-8］。

作為電導(dǎo)型的金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器受溫度影響異常敏感，表現(xiàn)在靈敏度、響應(yīng)速率、穩(wěn)定性及選擇性等方面。如德國(guó)Kliche K等人利用不同氣體比熱容和熱擴(kuò)散速率的差異性，通過(guò)瞬態(tài)熱響應(yīng)檢測(cè)氣體的熱導(dǎo)系數(shù)的差異性，來(lái)確定氣體成分含量［9］。德國(guó)Simon I等人提出了采用溫度調(diào)制（周期性電源激勵(lì)）方式，利用金屬氧化物表面與不同氣體分子吸附和脫附能力的溫度依賴關(guān)系，及溫度調(diào)制金屬氧化物表面吸附氧離子濃度來(lái)反映檢測(cè)氣體的種類和濃度大小［10］。唐禎安、魏廣芬等人也做了基于溫度調(diào)制下的氣體傳感器動(dòng)態(tài)信號(hào)識(shí)別特性研究，對(duì)CO、CH4和C2H5OH三種可燃性氣體取得較好的識(shí)別效果［11］。所以，采用周期性溫度調(diào)制脈沖加熱源，通過(guò)調(diào)制頻率和幅值設(shè)計(jì)，有利于傳感器選擇性和穩(wěn)定性的提高，對(duì)提高傳感器檢測(cè)技術(shù)水平具有重要意義。

本文設(shè)計(jì)了基于矩形波的氣體傳感器溫度調(diào)制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了輸出矩形波周期溫度調(diào)制信號(hào)作為傳感器加熱電壓信號(hào)，且矩形波電壓信號(hào)幅值、周期和占空比可調(diào)。利用SnO2半導(dǎo)體傳感器對(duì)CO、CH4氣體進(jìn)行溫度調(diào)制氣敏測(cè)試，確立了溫度調(diào)制系統(tǒng)最佳調(diào)制參數(shù)（幅值、頻率和占空比），為可燃性氣體溫度調(diào)制檢測(cè)方法提供新的檢測(cè)研究思路。

1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1總體設(shè)計(jì)

動(dòng)態(tài)溫度調(diào)制系統(tǒng)主要為半導(dǎo)體氣體傳感器提供正弦波、矩形波溫度調(diào)制信號(hào)。系統(tǒng)輸出正弦波、矩形波兩種調(diào)制波形，輸出調(diào)制頻率0～1 000 Hz，信號(hào)幅值0～5 V，輸出功率0～2 W，并且波形的幅值、頻率、偏移量、占空比等參數(shù)可調(diào)節(jié)。系統(tǒng)硬件電路框圖如圖1所示。整個(gè)系統(tǒng)采用STM32作為控制單元，通過(guò)直接數(shù)字頻率合成技術(shù)（DDS）產(chǎn)生原始正弦信號(hào)，

由于DDS模塊輸出的是固定低幅值的正弦波，并且包含大量高次諧波成分，系統(tǒng)采用低通濾波器對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波處理，再進(jìn)行幅值放大、功率放大等信號(hào)處理，輸出可調(diào)參數(shù)的正弦波信號(hào)。

圖1　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖

系統(tǒng)的矩形波是由濾波器處理后的正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)比較器模塊產(chǎn)生的，經(jīng)過(guò)幅值調(diào)節(jié)、偏移量調(diào)節(jié)等信號(hào)處理后，輸入給功率放大模塊進(jìn)行功率放大，實(shí)現(xiàn)傳感器的功放要求。

1.2半導(dǎo)體傳感器設(shè)計(jì)

SnO2半導(dǎo)體氣體傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速率快及對(duì)多種氣體存在廣普特性。為驗(yàn)證溫度調(diào)制氣體檢測(cè)方法，設(shè)計(jì)并制備了旁熱式陶瓷管結(jié)構(gòu)SnO2傳感器，傳感器敏感元件的結(jié)構(gòu)原理示意圖如圖2所示。傳感器元件包括SnO2敏感膜、Al2O3陶瓷管、Ni/Cr加熱絲、Au電極及引線組成，其中，SnO2敏感膜采用凝膠-溶膠方法制備，在調(diào)漿成膜過(guò)程中雜化3%Wt的Pt金屬提高材料氣敏活性。SnO2氣敏元件工作溫度在300℃～400℃之間，加熱工作電壓控制在4 V～5 V之間均能夠達(dá)到良好的檢測(cè)效果，SnO2半導(dǎo)體敏感材料較寬工作溫度區(qū)間為溫度調(diào)制氣體檢測(cè)方法的實(shí)現(xiàn)提供理論可行性。

圖2　SnO2傳感器結(jié)構(gòu)原理示意圖

2　硬件電路

2.1正弦波信號(hào)發(fā)生電路

系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器電路的主要連接方式如圖3所示，系統(tǒng)選用的直接數(shù)字頻率合成器為ADI公司的AD9851BRSZ芯片，信號(hào)發(fā)生器采用串行工作模式，外接30 MHz有源晶振為芯片提供時(shí)鐘基準(zhǔn)源，輸出頻率通過(guò)STM32F107VCT6單片機(jī)進(jìn)行控制。為獲得最佳正弦波輸出，設(shè)計(jì)了低通濾波器，以抑制高頻諧波分量以及雜散信號(hào)。設(shè)AD9851芯片輸出原始的一倍頻信號(hào)為U（t），則U（t）的表達(dá)式為［12］：

其中：U0正弦信號(hào)幅值，f為信號(hào)輸出頻率，φ1為初相角，R（t）為高次諧波分量，Uc為直流分量。為了獲得理想調(diào)制波形，U（t）經(jīng)過(guò)低通濾波器后能夠?qū)⒏叽沃C波分量R（t）濾掉。

圖3　信號(hào)發(fā)生電路

2.2正弦波信號(hào)調(diào)理電路

系統(tǒng)的正弦波信號(hào)調(diào)理電路如圖4所示。由于AD9851輸出的正弦波幅值以及功率有限，為達(dá)到傳感器的加熱功耗以及調(diào)制偏移量電壓的要求，設(shè)計(jì)了加法器電路、幅值信號(hào)放大電路以及功率放大電路。其中，MCP41010是一個(gè)10k的數(shù)字電位器，滑動(dòng)端具有256個(gè)離散的調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)單片機(jī)接口控制改變其電阻值。利用MCP數(shù)字電位器對(duì)AD9851輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行分壓，以實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)可控的目的。同時(shí)采用雙電源反相輸入式放大電路，對(duì)正弦信號(hào)幅值放大，根據(jù)運(yùn)放的基本原理，放大電路輸出電壓Ui與輸入電壓U0的關(guān)系為：

本文所設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體傳感器加熱器電阻約為30 Ω，而選用的運(yùn)算放大器TLV2374輸出電流一般只有20 mA，所以，傳感器加熱功率最大為P=12 mW，達(dá)不到傳感器的最佳工作溫度點(diǎn)，因此，采用互補(bǔ)功率放大電路（OCL）對(duì)輸出正弦信號(hào)的功率進(jìn)行放大，晶體管Q1選用NPN型三極管8050，Q2選用Q1的對(duì)管8550。其最大輸出功率Pom如式（2）所示：

式中，VCC為OCL電路供電電壓，UCES為三極管飽和管壓降，RL為傳感器加熱電極電阻值。

圖4　正弦信號(hào)調(diào)理電路

2.3矩形波信號(hào)發(fā)生電路

矩形波溫度調(diào)制方法可實(shí)現(xiàn)傳感器加熱電壓信號(hào)的周期和占空比可調(diào)性，相對(duì)正弦波方式理論上溫度調(diào)制速率更快。因此，設(shè)計(jì)中在正弦信號(hào)產(chǎn)生條件下，采用電壓比較器的方法產(chǎn)生矩形波信號(hào)，矩形波信號(hào)電路原理如圖5所示。系統(tǒng)選用比較器LM311實(shí)現(xiàn)矩形波輸出，比較器同向端接濾波處理后的正弦信號(hào)，確保系統(tǒng)可以輸出與輸入正弦信號(hào)同周期的矩形波信號(hào)，而比較器反向端接由數(shù)字電位器產(chǎn)生的可程控電壓值，通過(guò)調(diào)節(jié)電壓值的大小，可實(shí)現(xiàn)輸出不同占空比矩形波信號(hào)，調(diào)節(jié)電位器R3的大小可實(shí)現(xiàn)矩形波輸出高電壓的變化。同時(shí)，采用加法器原理實(shí)現(xiàn)調(diào)制系統(tǒng)對(duì)加熱偏壓的要求，其輸出矩形波U與輸入矩形波Fout以及直流偏壓U0的關(guān)系如式（4）所示：

為確保傳感器最佳功率及可調(diào)，矩形波輸出信號(hào)同樣采用了OCL電路進(jìn)行功率放大作用。

圖5　矩形波信號(hào)電路

3　實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

3.1溫度調(diào)制氣體檢測(cè)系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)搭建了溫度調(diào)制氣體檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)，如圖6所示。系統(tǒng)平臺(tái)包括所設(shè)計(jì)的溫度調(diào)制電源系統(tǒng)、靜態(tài)氣敏測(cè)試箱、數(shù)據(jù)采集器和PC控制軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)工作原理是半導(dǎo)體氣體傳感器在一定的動(dòng)態(tài)溫度調(diào)制參數(shù)下處于待測(cè)工作狀態(tài)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)（PC）控制軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)采集功能，當(dāng)開始動(dòng)態(tài)溫度調(diào)制氣體檢測(cè)時(shí)，注射器取一定量濃度氣體注入氣敏測(cè)試箱，在風(fēng)扇作用下氣體快速均勻擴(kuò)散，此時(shí)PC控制軟件通過(guò)數(shù)據(jù)采集器記錄下溫度調(diào)制下的氣敏響應(yīng)數(shù)據(jù)。

圖6　溫度調(diào)制氣體檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)

由于溫度調(diào)制下氣敏響應(yīng)特性與溫度調(diào)制系統(tǒng)的參數(shù)（調(diào)制電壓、頻率、波形）有關(guān)，所以為實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體傳感器最佳溫度調(diào)制功能，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了可以輸出正弦信號(hào)和矩形波信號(hào)的溫度調(diào)制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了兩種輸出波形的輸出及參數(shù)可調(diào)性。圖7給出了溫度調(diào)制系統(tǒng)輸出波形，其中，圖7（a）為正弦信號(hào)波形，峰值幅值Vpp=0.2 V、頻率為0.1 Hz，圖7（b）為矩形波信號(hào)波形，幅度0.5 V、頻率為0.2 Hz、占空比為30%。通過(guò)兩種波形的測(cè)試分析，驗(yàn)證了溫度調(diào)制系統(tǒng)參數(shù)可調(diào)性及設(shè)計(jì)的合理性。

圖7　溫度調(diào)制系統(tǒng)輸出波形

3.2溫度調(diào)制氣體檢測(cè)分析

溫度調(diào)制檢測(cè)氣體方法的原理是基于溫度調(diào)制效應(yīng)機(jī)理，即不同氣體熱響應(yīng)特性的差異性。具體表現(xiàn)在電導(dǎo)型半導(dǎo)體傳感器阻值信號(hào)隨著加熱調(diào)制信號(hào)呈周期變化，且在空氣和被測(cè)氣體中傳感器信號(hào)幅值變化不同，如圖8給出了CH4氣體在方波溫度調(diào)制下電阻值的輸出特性。傳感器溫度調(diào)制輸出是否為最佳信號(hào)與調(diào)制參數(shù)（幅值、頻率、波形等）有關(guān)。N型半導(dǎo)體SnO2傳感器在還原性或可燃性被測(cè)氣體中傳感器熱響應(yīng)幅值明顯變小，且隨著氣體濃度增大呈減小趨勢(shì)，同理在氧化性被測(cè)氣體中熱響應(yīng)幅值明顯增大，且隨著氣體濃度增大呈增大趨勢(shì)。同時(shí)，傳感器輸出波形變化與被測(cè)氣體種類不同而具有差異性。

圖8　CH4氣體的溫度調(diào)制輸出特性

根據(jù)圖8中CH4氣體的溫度調(diào)制輸出特性，設(shè)空氣中傳感器溫度調(diào)制輸出幅值為ΔRa，被測(cè)氣體中傳感器輸出幅值為ΔRg，氣體傳感器響應(yīng)幅值變化大小用幅值比S表示，那么，幅值比S=ΔRa/ΔRg。表1和表2分別給出了溫度調(diào)制下CH4和CO不同調(diào)制頻率和氣體濃度的傳感器輸出值，圖9給出了CH4和CO兩種氣體溫度調(diào)制幅值比與氣體濃度的輸出關(guān)系曲線，根據(jù)SnO2半導(dǎo)體傳感器工作溫度特性，采用的調(diào)制電壓范圍為4.5 V～5.0 V，調(diào)制周期（或頻率）分別為5 s、10 s和15 s，氣體濃度測(cè)試范圍為0～500×10-6。

表1　溫度調(diào)制下CH4氣體檢測(cè)數(shù)據(jù)表

表2　溫度調(diào)制下CO氣體檢測(cè)數(shù)據(jù)表

根據(jù)圖9中CH4和CO兩種氣體溫度調(diào)制幅值比與氣體濃度的輸出關(guān)系，可以看出兩種可燃性氣體測(cè)試過(guò)程中，溫度調(diào)制電壓一定條件下，調(diào)制周期越長(zhǎng)（或頻率越?。﹤鞲衅鬏敵龅姆当仍酱?，當(dāng)調(diào)制周期為10 s，即調(diào)制頻率0.1 Hz時(shí)，輸出幅值比與測(cè)試氣體濃度呈近似線性關(guān)系。

根據(jù)半導(dǎo)體傳感器溫度調(diào)制效應(yīng)機(jī)理，敏感膜電導(dǎo)率受溫度影響異常靈敏，調(diào)制電壓大小和調(diào)制頻率高低決定了半導(dǎo)體傳感器敏感膜電導(dǎo)值大小和熱響應(yīng)速率的快慢，從而形成一定幅值的周期性溫度調(diào)制輸出信號(hào)。當(dāng)傳感器與被測(cè)可燃性氣體CH4和CO接觸時(shí)，N型半導(dǎo)體敏感材料表面由于化學(xué)吸附而產(chǎn)生電子交換，導(dǎo)致敏感膜電導(dǎo)率升高，而高電平溫度調(diào)制信號(hào)也會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率升高，低電平調(diào)制信號(hào)導(dǎo)致電導(dǎo)率下降，這樣在溫度和氣體濃度的共同作用機(jī)制下，溫度調(diào)制幅值變化隨氣體濃度呈減小趨勢(shì)。最終通過(guò)溫度調(diào)制參數(shù)的優(yōu)化可以得到溫度調(diào)制幅值比與氣體濃度的線性化輸出，且不同氣體線性化輸出具有規(guī)律差異性。

圖9矩形波溫度調(diào)制幅值變化與氣體濃度關(guān)系曲線

圖10給出了0.1 Hz（周期10 s）調(diào)制頻率下CH4和CO輸出特性曲線，為驗(yàn)證該頻率傳感器輸出的幅值比隨濃度變化趨勢(shì)是否近似線性規(guī)律，分別采用了兩只半導(dǎo)體傳感器元件（1#、2#）進(jìn)行測(cè)試分析，驗(yàn)證了0.1 Hz頻率，4.5 V～5.0 V調(diào)制電壓范圍參數(shù)下，CH4和CO兩種可燃性氣體均呈近似線性輸出特性，且CH4的輸出幅值比要高于CO的幅值比2倍以上。

圖10　10 s周期矩形波溫度調(diào)制下CH4和CO輸出特性

采用靈敏度S表示靜態(tài)加熱下氣體傳感器響應(yīng)幅值變化，設(shè)空氣中傳感器恒溫加熱輸出值為Ra，被測(cè)氣體中傳感器輸出值為Rg，靈敏度S=Ra/Rg。圖11給出了CH4和CO兩種氣體恒壓5 V加熱條件下靈敏度S與氣體濃度的輸出關(guān)系曲線。表3給出了傳感器1#元件靜態(tài)加熱下CH4和CO的靈敏度和溫度調(diào)制下幅值比對(duì)比輸出，對(duì)比兩種加熱模式下同一傳感器的輸出發(fā)現(xiàn)，在靜態(tài)加熱條件下靈敏度要明顯小于溫度調(diào)制下的幅值比，并且溫度調(diào)制下針對(duì)CH4與CO的幅值比差異要明顯大于靜態(tài)測(cè)試條件，說(shuō)明溫度調(diào)制檢測(cè)方法選擇性得到了明顯提高。此外，靜態(tài)加熱時(shí)傳感器輸出特性呈現(xiàn)出非線性，需要后端檢測(cè)線性化處理，而溫度調(diào)制通過(guò)調(diào)制參數(shù)優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)線性化輸出。綜上，可以說(shuō)明基于幅值比的溫度調(diào)制方法為可燃性氣體及其它其它檢測(cè)開辟了新的可行性檢測(cè)途徑，具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖11　靜態(tài)加熱下CH4與CO輸出特性

表3　靜態(tài)加熱和溫度調(diào)制下CH4、CO氣體檢測(cè)數(shù)據(jù)表

4　結(jié)論

通過(guò)溫度調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了溫度調(diào)制正弦波和矩形波輸出，并設(shè)計(jì)了溫度調(diào)制氣體檢測(cè)平臺(tái)。采用矩形波作為溫度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行了CH4和CO氣體檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)基于幅值比與氣體濃度良好氣敏特性規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用周期為10s、電壓范圍4.5 V～5.0 V的矩形波溫度調(diào)制參數(shù)，傳感器幅值比與濃度的輸出線性規(guī)律最佳，且CH4和CO氣體表現(xiàn)出不同線性規(guī)律變化，表現(xiàn)出良好的選擇性，說(shuō)明周期性溫度調(diào)制法對(duì)于提高半導(dǎo)體氣體檢測(cè)特性具有重要研究?jī)r(jià)值。

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于洋（1991-），男，黑龍江巴彥人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)镸EMS氣體傳感器及檢測(cè)技術(shù)；

施云波（1966-），男，通信作者，現(xiàn)哈爾濱理工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)镸EMS傳感器及微系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)，shiyunbo@126.com。

趙文杰（1980-），男，內(nèi)蒙古通遼人，現(xiàn)哈爾濱理工大學(xué)講師，主要研究方向?yàn)镸EMS傳感器及檢測(cè)技術(shù)；

Designer of Dynamic Temperature Modulation System and Detection Method Research for Semiconductor Gas Sensor*

YU Yang1，ZHAO Wenjie1，2，WANG Xin1，WANG Xuan2，SHI Yunbo1*
（1.The Higher Educational Key Laboratory for Measuring&Control Technology and Instrumentations of Heilongjiang Province，Harbin University of Science and Technology，Harbin 150080，China；2.State Key Laboratory Breeding Base of Dielectrics Engineering，Harbin University of Science and Technology，Harbin 150080，China）

Aiming at the semi-conductor gas sensor's shortcoming of poor selectivity，a method of temperature modu?lation detection is applied to achieve better detection performance for combustible gas.A parameter-adjustable sys?tem for gas sensor temperature modulation is designed.This system outputs sine wave and square wave which have adjustable frequency characters from 0 to 1 000 Hz，adjustable amplitude characters from 0 to 5 V，and an adjust?able duty-cycle character for square wave，also the overall design scheme and hardware design circuit are given in this paper.By using the self-made side-heated type SnO2sensor and applying the method of square wave tempera?ture modulation，optimized temperature modulation parameters are obtained after detection and analysis on the two kinds of combustible gases，CO and CH4.This paper gives an idea that the temperature modulation amplitude ratio，calculated by the value the sensor responded in the air and in the measured gas，could be used as the sensitivity co?efficient.The testing results demonstrate that CO and CH4gas give good approximate linearity by applying the square wave temperature modulation method for 10s period，and the linearity difference is good.The result indicates that the two kind of gases have different selectivity.

gas sensor；selectivity；temperature modulation；square wave

TP212

A

1004-1699（2016）09-1365-07

項(xiàng)目來(lái)源：國(guó)家自然科學(xué)青年基金項(xiàng)目（61501149）；黑龍江省自然科學(xué)青年基金項(xiàng)目（QC2013C059）；黑龍江省教育廳科技項(xiàng)目（12541141）

2016-03-30修改日期：2016-05-15