气敏电阻是能够把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量，再转换成电流、电压信号的电阻，实际上可以说是气敏传感器。它利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物。

图 1　气敏电阻

一、气敏电阻的材料

气敏电阻的材料是金属氧化物，制作上通过化学计量比的偏离与杂质缺陷制成。金属氧化物半导体分为 N 型半导体（如 SnO₂、Fe₂O₃ 等）和 P 型半导体（如 CoO、PbO 等）。为了提高某种气敏电阻对某些气体成分的选择性和灵敏度，合成这些材料时还掺入催化剂，如钯（Pd）、铂（Pt）等。

二、气敏电阻的原理

金属氧化物在常温下是绝缘体，制成半导体后却显示气敏特性，其机理是比较复杂的；但是这种气敏元件接触气体时，由于表面吸附气体致使它的电阻率发生明显的变化却是肯定的。这种对气体的吸附可分为物理吸附和化学吸附：在常温下主要是物理吸附，是气体与气敏材料表面上分子的吸附，它们之间没有电子交换、不形成化学键；若气敏电阻温度升高，化学吸附增加，在某一温度时达到最大值；化学吸附是气体与气敏材料表面建立离子吸附，它们之间有电子的交换、存在化学键力；若气敏电阻的温度再升高，由于解吸作用，两种吸附同时减小。

例如用氧化锡（SnO₂）制成的气敏电阻，在常温下吸附某种气体后其电阻率变化不大，表明此时是物理吸附；若保持这种气体浓度不变，该元件的电导率随元件本身温度的升高而增加，尤其在 100～300 ℃ 范围内电导率变化很大，表明此温度范围内化学吸附作用大。

图 2　氧化锌气敏元件输出电压与温度的关系曲线

气敏元件工作时需要本身的温度比环境温度高很多，为此气敏元件在结构上要有加热器，通常用电阻丝加热。

三、气敏电阻的分类

气敏电阻根据加热的方式可分为直热式和旁热式两种：直热式消耗功率大、稳定性较差，故应用逐渐减少；旁热式性能稳定、消耗功率小，其结构上往往加有封压双层的不锈钢丝网防爆，因此安全可靠，其应用面较广。