半导体气敏传感器是利用待测气体与半导体(主要是金属氧化物)表面接触时产生的电导率等物性的变化来检测气体。半导体气敏器件由于具有灵敏度高、响应时间和恢复时间短、使用寿命长及成本低等优点,被广泛应用于检测各种有害气体、可燃气体、工业废气和环境污染气体。
半导体气敏元件是利用待测气体与半导体(主要是金属氧化物)表面接触时产生的电导率等物性的变化来检测气体。半导体气敏器件被加热到稳定状态下,当气体接触器件表面而被吸附时,吸附分子首先在表面自由地扩散(物理吸附),失去其运动能量,其间的一部分分子蒸发,残留分子产生热分解而固定在吸附处(化学吸附)。这时,如果器件的功函数小于吸附分子的电子亲和力,则吸附分子将从器件夺取电子而变成负离子吸附。具有负离子吸附倾向的气体有O和NO2,称为氧化性气体或电子接收性气体。如果器件的功函数大于吸附分子的离解能,吸附分子将向器件释放电子,而成为正离子吸附。具有这种正离子吸附倾向的气体有H2、CO、碳氢化合物和酒类等,称为还原性气体或电子供给性气体。
当氧化性气体吸附到N型半导体上,还原性气体吸附到P型半导体上时,将使载流子减少,而使电阻增大;相反,当还原性气体吸附到N型半导体上,氧化性气体吸附到P型半导体上时,将使载流子增多,使电阻下降。
空气中的氧成分大体上是恒定的,因而氧的吸附量也是恒定的,气敏器件的阻值大致保持不变。如果被测气体流入这种气氛中,器件表面将产生吸附作用,器件的阻值将随气体浓度而变化,从浓度与阻值的变化关系即可得知被测气体的浓度。
灵敏度特性气敏元件的灵敏度特性,是表征气敏器件对检测气体敏感程度的指标.半导体气敏元件对多种可燃性气体和液体蒸汽都有敏感性能,其灵敏度视气体和液体蒸汽不同而有所不同.器件灵敏度虽各有差异,但它们都遵循共同规律,即器件电阻与检测气体浓度大都具有如下关系:logRs=mlogC+n
温湿度特性：
半导体气敏元件敏感原理是基于敏感体表面的吸附反应,所以易受环境温度、湿度影响，由于气敏器件与环境温湿度有一定依赖关系,所以在需要较高精度和可靠性的应用中,在电路中要加入温湿度补偿.湿度传感器的昂贵价格限制了湿度补偿的采用，一般仅作温度补偿即可取得较好效果。
加热特性:
半导体气敏元件需要在加热状态下工作,加热温度影响器件的性能,加热功率变化,元件电阻及灵敏度也相应的有所变化，所以传感器的工作电源应使用稳压电源。
长期工作稳定性:
半导体气敏元件的敏感层是用非常稳定的金属氧化物制成的，因此它具有的长期稳定性，在正常使用条件下，其使用寿命可达3年以上。
·将气敏元件应用产品在额定工作条件下通电老化一段时间(不少于1小时，24小时以上)以使元件阻值充分稳定.
·将应用产品放入试验箱，按体积要求用取样器（可用医用注射器）注入要测试的气体或液体于试验箱内形成标定气样
·调节可变电阻等电路预设机构使应用产品刚好触发（如报警）。
·将测试气体用排气扇从试验箱内排出.
·重复2-4，确认应用产品刚好触发。