氣敏傳感器的分類(lèi)：一文讀懂常用氣體傳感器的分類(lèi)與原理
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氣體傳感器主要用于針對(duì)某種特定氣體進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量該氣體在傳感器附近是否存在，或在傳感器附近空氣中的含量。因此，在安全系統(tǒng)中，氣體傳感器通常都是不可或缺的。這些傳感器可以為安全系統(tǒng)提供可燃、易燃和有毒氣體的信息，以及區(qū)域內(nèi)氧氣的消耗，二氧化碳的比例。
? 氣體傳感器從檢測(cè)氣體種類(lèi)上，常分為可燃?xì)怏w傳感器（常采用催化燃燒式、紅外、熱導(dǎo)、半導(dǎo)體式）、有毒氣體傳感器（一般采用電化學(xué)、金屬半導(dǎo) 體、光離子化、火焰離子化式）、有害氣體傳感器（常采用紅外、紫外等）、氧氣（常采用順磁式、氧化鋯式）等其它類(lèi)傳感器;從儀表使用方法上，分為便攜式和 固定式;從獲得氣體樣品的方式上，分為擴(kuò)散式（即傳感器直接安裝在被測(cè)對(duì)象環(huán)境中，實(shí)測(cè)氣體通過(guò)自然擴(kuò)散與傳感器檢測(cè)元件直接接觸）、吸入式（是指通過(guò)使 用吸氣泵等手段，將待測(cè)氣體引入傳感器檢測(cè)元件中進(jìn)行檢測(cè)。
根據(jù)對(duì)被測(cè)氣體是否稀釋?zhuān)挚杉?xì)分為完全吸入式和稀釋式等）;從分析氣體組分上，分為單一式（僅對(duì)特定氣體進(jìn)行檢測(cè)）和復(fù)合式（對(duì)多種氣體成分進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)）;按傳感器檢測(cè)原理，分為熱學(xué)式、電化學(xué)式、磁學(xué)式、光學(xué)式、半導(dǎo)體式、氣相色譜式等。
電化學(xué)氣體傳感器
相當(dāng)一部分的可燃性的、有毒有害氣體，比如硫化氫、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等，都有電化學(xué)活性，可以被電化學(xué)氧化或者還原。利用這些反應(yīng)，可以分辨氣體成份、檢測(cè)氣體濃度。電化學(xué)傳感器正是基于這種原理。
電化學(xué)傳感器擁有很多子類(lèi)：
原電池型氣體傳感器
這種傳感器也被稱(chēng)為加伏尼電池型氣體傳感器，或燃料電池型氣體傳感器、自發(fā)電池型氣體傳感器。他們?cè)砼c我們?nèi)粘Ｊ褂玫母呻姵叵嗤徊贿^(guò)電池碳錳電極被氣體電極替代了。以氧氣傳感器為例，氧陰極被還原，電子電流表流到陽(yáng)極，那里鉛金屬被氧化。因此電流大小與氧氣濃度直接相關(guān)。這種傳感器可以有效檢測(cè)氧氣、二氧化硫、氯氣等氣體。
恒定電位電解池型氣體傳感器
這種傳感器用于檢測(cè)還原性氣體非常有效，它原理與原電池型傳感器不一樣，電化學(xué)反應(yīng)是電流強(qiáng)制下發(fā)生，是一種真正庫(kù)侖分析傳感器。這種傳感器已經(jīng)成功用于一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼等氣體檢測(cè)之中，是目前有毒有害氣體檢測(cè)主流傳感器。
注：庫(kù)侖分析是指根據(jù)電解過(guò)程中消耗的電量，由法拉第定律來(lái)確定被測(cè)物質(zhì)含量的方法。
濃差電池型氣體傳感器
這種傳感器具有電化學(xué)活性的氣體在電化學(xué)電池的兩側(cè)，會(huì)自發(fā)形成濃差電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的大小與氣體的濃度有關(guān)，這種傳感器的成功實(shí)例就是汽車(chē)用氧氣傳感器、固體電解質(zhì)型二氧化碳檢測(cè)儀。
極限電流型氣體傳感器
這是一種測(cè)量氧氣濃度的傳感器，工作原理是基于穩(wěn)定氧化鋅固體電解質(zhì)的氧泵作用，通過(guò)氣體擴(kuò)散控制供給陰極的氧而得到極限電流。這種傳感器目前主要用于鍋爐的燃燒控制、鋼水中氧氣濃度檢測(cè)，以及汽車(chē)的氧氣檢測(cè)。
半導(dǎo)體式氣體傳感器
半導(dǎo)體式氣體傳感器是利用氣體在半導(dǎo)體表面的氧化和還原反映，導(dǎo)致敏感元件阻值變化：
氧氣等具有負(fù)離子吸附傾向的氣體，被成為氧化型氣體——電子接收型氣體；
氫、碳氧化合物、醇類(lèi)等具有正離子吸附傾向的氣體，被稱(chēng)為還原型氣體——電子供給型氣體。
當(dāng)氧化（還原）型氣體吸附到N（P）型半導(dǎo)體上，半導(dǎo)體的載流子減少（增多），電阻率上升（下降）；吸附到P（N）型半導(dǎo)體上，半導(dǎo)體的載流子增多（減少），電阻率下降（上升）。（可以看出氧化和還原型半導(dǎo)體是截然相反的）因此從這些性質(zhì)可以有效的檢測(cè)出對(duì)應(yīng)的氣體。
半導(dǎo)體式氣體傳感器可以有效用于：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多氣體檢測(cè)。尤其是，這種傳感器成本低廉，可以同時(shí)滿足工業(yè)與民用的需求。
缺點(diǎn)：穩(wěn)定性較差，受環(huán)境影響較大，不宜應(yīng)用于計(jì)量準(zhǔn)確要求場(chǎng)所。
催化燃燒式氣體傳感器
這種傳感器實(shí)際上是基于鉑電阻溫度傳感器的一種氣體傳感器，即在鉑電阻表面制備耐高溫催化劑層，在一定溫度下，可燃?xì)怏w在表面催化燃燒，因此鉑電阻溫度升高，導(dǎo)致電阻的阻值變化。
由于催化燃燒式氣體傳感器鉑電阻外通常由多孔陶瓷構(gòu)成陶瓷珠包裹，因此這種傳感器通常也被成為催化珠氣體傳感器。理論上這種傳感器可以檢測(cè)所有可以燃燒的氣體，但實(shí)際應(yīng)用中有很多例外。這種傳感器通常可以用于檢測(cè)空氣中的甲烷、LPG、丙酮等可燃?xì)怏w。
基于鉑電阻優(yōu)良的溫度特性，這種傳感器具有計(jì)量準(zhǔn)確，響應(yīng)快速。傳感器輸出與環(huán)境爆炸危險(xiǎn)直接相關(guān)，安全檢測(cè)領(lǐng)域是一類(lèi)主導(dǎo)位傳感器。
缺點(diǎn)是需要在充足的氧氣環(huán)境中工作（畢竟需要燃燒）；暗火工作，有引燃爆炸危險(xiǎn)；大部分元素有機(jī)蒸汽對(duì)傳感器都有中毒作用；由于催化劑不斷消耗，零點(diǎn)和量程會(huì)發(fā)生漂移，需要頻繁的標(biāo)定和調(diào)節(jié)。
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光離子化氣體傳感器
通常被稱(chēng)為PID，即PhotoionizaTIon Detector的縮寫(xiě)（儀控君在此特別提示，此PID不是比例微分積分）。這是一種具有極高靈敏度，用途廣泛的檢測(cè)器，可以檢測(cè)從10ppb到較高濃度的ppm的揮發(fā)性有機(jī)物和其他有毒氣體。許多有害物質(zhì)都含有揮發(fā)性有機(jī)化合物，PID對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物靈敏度很高。
PID使用了一個(gè)紫外光源，通過(guò)離子化，即將有機(jī)物分子電離成可被檢測(cè)器檢測(cè)到的正負(fù)離子，檢測(cè)器捕捉到離子化了的氣體的正負(fù)電荷，并將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)氣體濃度的測(cè)量。當(dāng)被測(cè)氣體吸收高能量的紫外光時(shí)，氣體分子受紫外光的激發(fā)暫時(shí)失去電子成為帶正電荷的離子，氣體離子在檢測(cè)器的電極上被測(cè)出，根據(jù)電極產(chǎn)生的電位檢測(cè)出氣體濃度，檢測(cè)后，離子很快又與電子結(jié)合重新組成原來(lái)的氣體分子。
PID可檢測(cè)芳香烴類(lèi)、酮類(lèi)、醛類(lèi)、氯代烴類(lèi)、胺及胺類(lèi)化合物和不飽和烴類(lèi)。
紅外氣體傳感器
這種傳感器利用氣體對(duì)特定頻率的紅外光譜的吸收作用制成。紅外光從發(fā)射端射向接收端，當(dāng)有氣體時(shí)，對(duì)紅外光產(chǎn)生吸收，接收到的紅外光就會(huì)減少，從而檢測(cè)出氣體含量。目前較先進(jìn)的紅外式采用雙波長(zhǎng)、雙接收器，使檢測(cè)更準(zhǔn)確、可靠。
它的優(yōu)點(diǎn)是：選擇性好，只檢測(cè)特定波長(zhǎng)的氣體，可以根據(jù)氣體定制；采用光學(xué)檢測(cè)方式，不易受有害氣體的影響而中毒、老化；響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好；利用物理特性，沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)，防爆性好；信噪比高，抗干擾能力強(qiáng)；使用壽命長(zhǎng)；測(cè)量精度高。
缺點(diǎn)是：測(cè)量范圍窄，只能檢測(cè)（c1。c5）的碳?xì)浠衔铮慌禄覊m、潮濕，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要好，需要定期對(duì)反射鏡面上的灰塵進(jìn)行清潔維護(hù)；現(xiàn)場(chǎng)有氣流時(shí)無(wú)法檢測(cè)；價(jià)格較高。
固體電解質(zhì)氣體傳感器
固體電解質(zhì)氣體傳感器是指以固體電解質(zhì)作為傳感材料的氣體傳感器，常用的固體電解質(zhì)主要包括：穩(wěn)定氧化鋯、鈉離子快導(dǎo)體、質(zhì)子導(dǎo)體以及一些低價(jià)金屬的鹵化物等。固體電解質(zhì)氣體傳感器按照檢測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)可分為平衡電位型、混成電位型、限制電流型和短路電流型等。
這種傳感器介于半導(dǎo)體氣體傳感器和電化學(xué)氣體傳感器之間，選擇性、靈敏度高于半導(dǎo)體氣體傳感器，壽命長(zhǎng)于電化學(xué)氣體傳感器，因此得到廣泛應(yīng)用。這種傳感器的不足之處是響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
超聲波氣體探測(cè)器
這種氣體探測(cè)器比較特殊，其原理是當(dāng)氣體通過(guò)很小的泄漏孔從高壓端向低壓端泄漏時(shí)，就會(huì)形成湍流，產(chǎn)生振動(dòng)。典型的湍流氣流會(huì)在差壓高于0.2MPa時(shí)變成因素，超過(guò)0.2MPa就會(huì)產(chǎn)生超聲波。湍流分子互相碰撞產(chǎn)生熱能和振動(dòng)。熱能快速分散，但振動(dòng)會(huì)被傳送到相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。超聲波探測(cè)器就是通過(guò)接收超聲波判斷是否有空氣泄漏。
這類(lèi)探測(cè)器通常勇于石油和天然氣平臺(tái)、發(fā)電廠燃?xì)廨啓C(jī)、壓縮機(jī)以及其它戶外管道。
磁氧分析儀
這種氣體分析儀是基于氧氣的磁化率遠(yuǎn)大于其他氣體磁化率這一物理現(xiàn)象，測(cè)量混合氣體中氧氣喊來(lái)那個(gè)的一種物理氣體分析設(shè)備。這種設(shè)備適合自動(dòng)檢測(cè)各種工業(yè)氣體中的氧氣含量。這類(lèi)設(shè)備只能用于氧氣檢測(cè)，選擇性極好。
氣敏傳感器的分類(lèi)：傳感器的種類(lèi)和作用
原標(biāo)題：傳感器的種類(lèi)和作用
傳感器是各種儀器儀表的重要組成部分，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。那么，傳感器的種類(lèi)和作用都有哪些呢？
一、傳感器的種類(lèi)
在生產(chǎn)和生活中，傳感器的種類(lèi)主要有：
1、光傳感器
光傳感器利用的是半導(dǎo)體的光導(dǎo)效應(yīng)或光生伏特效應(yīng)。光生伏特效應(yīng)是通過(guò)光照射，將半導(dǎo)體PN結(jié)處產(chǎn)生的電壓或電流作為輸出加以檢測(cè)。如光敏二級(jí)管，光敏三級(jí)管等。這些效應(yīng)都是利用了光的量子性質(zhì)。最常見(jiàn)的應(yīng)用實(shí)例，就是光控?zé)簟?/p>
2、溫度傳感器
用于檢測(cè)溫度的物理效應(yīng)當(dāng)中，除了利用塞貝克效應(yīng)的熱電偶外，通常利用Pt，W等的金屬和氧氣物半導(dǎo)體以及非氧化物半導(dǎo)體，有機(jī)半導(dǎo)體等的電阻隨溫度變化來(lái)作為溫度傳感器的。此外，還有利用PN結(jié)處電流——電壓特性隨溫度的變化，利用居里溫度附近磁特性和介電常數(shù)變化的傳感器，利用介電常數(shù)和壓電常數(shù)的變化，來(lái)檢測(cè)其共振頻率變化的溫度的傳感器等，如常見(jiàn)的空調(diào)的控溫。
3、壓力傳感器
壓力傳感器大多利用了某種壓阻效應(yīng)。壓阻效應(yīng)是指當(dāng)壓力施加于電阻體上時(shí)，會(huì)使其電阻值發(fā)生變化，該現(xiàn)象稱(chēng)為壓阻現(xiàn)象，比金屬電阻的變化要明顯得多，主要是因在受壓后其電子或空穴的遷移率發(fā)生變化。比較常見(jiàn)的應(yīng)用像電子稱(chēng)。
4、磁傳感器
磁傳感器的常用效應(yīng)是霍爾效應(yīng)與磁阻效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)的元件是霍爾元件，它是在一半導(dǎo)體薄片兩端之間通以電流，如果在薄片垂直方向外加一磁場(chǎng)，則載流子在羅倫茲力的作用下，將沿著與磁場(chǎng)方向垂直的方向移動(dòng)，若在該方向上設(shè)置電極，則可檢測(cè)出電壓來(lái)(霍爾電壓)。典型應(yīng)用如電動(dòng)車(chē)的調(diào)速方法。
5、氣體傳感器
氣體傳感器實(shí)際就是半導(dǎo)體氣體傳感器。主要是氣體的吸附效應(yīng)。如半導(dǎo)體SnO2燒結(jié)制成的氣敏傳感器，其為多晶體，當(dāng)表面吸附氣體分子時(shí)，就會(huì)在氣體分子與燒結(jié)體之間發(fā)生電子交換。控制載流子運(yùn)動(dòng)的晶粒界面處的勢(shì)壘會(huì)發(fā)生變化。若在燒結(jié)體上設(shè)置兩個(gè)電極，其間電阻將隨氣體分子吸附情況而增減。一般在還原性氣體中電阻值會(huì)減少，在氧化性氣體中電阻值會(huì)增加。最常見(jiàn)的應(yīng)用實(shí)例，就是各種煙霧報(bào)警器了。
二、傳感器的作用
傳感器的作用是什么，傳感器實(shí)際上是一種功能塊，其作用是將來(lái)自外界的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。傳感器所檢測(cè)的信號(hào)近來(lái)顯著地增加，因而其品種也極其繁多。
為了對(duì)各種各樣的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、控制，就必須獲得盡量簡(jiǎn)單易于處理的信號(hào)，這樣的要求只有電信號(hào)能夠滿足。電信號(hào)能較容易地進(jìn)行放大、反饋、濾波、微分、存貯、遠(yuǎn)距離操作等。因此作為一種功能塊的傳感器可狹義的定義為：“將外界的輸入信號(hào)變換為電信號(hào)的一類(lèi)元件。”（文章摘自：轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。）返回搜狐，查看更多
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2020-08-03 11:22:02
濕度傳感器的種類(lèi)介紹
傳感器在很多的電器中都是有應(yīng)用到的，目前市面上賣(mài)的傳感器類(lèi)型已經(jīng)非常多了，而如果再去細(xì)分的話，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)即使是濕度傳感器這一種類(lèi)型的傳感器，還會(huì)分為很多種類(lèi)，有很多的類(lèi)型，不同的領(lǐng)域下應(yīng)用的類(lèi)型也千差萬(wàn)別，那么濕度傳感器的種類(lèi)有什么？
2020-06-24 16:54:00
氣敏傳感器有哪些類(lèi)型_氣敏傳感器分類(lèi)
氣敏傳感器的種類(lèi)較多，主要包括敏感氣體種類(lèi)的氣敏傳感器、敏感氣體量的真空度氣敏傳感器，以及檢測(cè)氣體成分的氣體成分傳感器。前者主要有半導(dǎo)體氣敏傳感器和固體電解質(zhì)氣敏傳感器，后者主要有高頻成分傳感器和光學(xué)成分傳感器。由于半導(dǎo)體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)快、使用壽命長(zhǎng)和成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用很廣。
2019-07-08 11:36:52
氣體傳感器檢測(cè)原理
檢測(cè)氣體的濃度依賴(lài)于氣體檢測(cè)變送器，傳感器是其核心部分，按照檢測(cè)原理的不同，主要分為金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器、催化燃燒式傳感器、定電位電解式氣體傳感器、迦伐尼電池式氧氣傳感器、紅外式傳感器、PID光離子化傳感器等，以下簡(jiǎn)單闡述各種傳感器的原理及特點(diǎn)。
2019-06-13 16:28:05
氣體傳感器的類(lèi)型有哪些
氣體傳感器的種類(lèi)很多，分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不一，根據(jù)傳感器的氣敏材料以及氣敏材料與氣體相互作用的機(jī)理和效應(yīng)不同主要可分為半導(dǎo)體氣體傳感器、固體電解質(zhì)氣體傳感器、接觸燃燒式氣體傳感器、光學(xué)式氣體傳感器、石英振子式氣體傳感器、表面聲波氣體傳感器等形式。
2019-04-28 14:56:58
氣體傳感器的發(fā)展歷史和分類(lèi)
傳感器，整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)主要繼承于德國(guó)。氣體傳感器種類(lèi)繁多。按所用氣敏材料及氣敏特性不同，可分為半導(dǎo)體式、固體電解質(zhì)式、電化學(xué)式、接觸燃燒式、高分子式等。下面工采網(wǎng)小編主要介紹兩種氣體傳感器：半導(dǎo)體氣體
2018-07-18 14:49:07
氣體傳感器在不同領(lǐng)域中分為哪三類(lèi)使用？
第二類(lèi)是工業(yè)用環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器，包括作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)，室內(nèi)根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不同監(jiān)測(cè)有機(jī)蒸汽、可燃?xì)怏w等易燃易爆或有毒有害氣體；室外主要監(jiān)測(cè)排放VOC濃度，具體有氨氣、苯、甲苯等多種污染物。目前，該領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口產(chǎn)品各占一半。
2018-07-17 08:21:00
空氣流量傳感器有哪些種類(lèi)？
空氣流量傳感器的儀表系數(shù)不受測(cè)量介質(zhì)物性的影響，可以由一種典型介質(zhì)推廣到其他介質(zhì)上。但由于液、氣的流速范圍差別很大，導(dǎo)致頻率范圍亦差別很大。處理渦街信號(hào)的放大器電路中，濾波器的通帶不同，電路參數(shù)亦不同，因此，同一電路參數(shù)不能用于測(cè)量不同介質(zhì)。不同種類(lèi)的空氣流量傳感器有不同種類(lèi)的組成：
2018-07-13 10:16:00
氣體流量傳感器常見(jiàn)故障類(lèi)型有哪些
出現(xiàn)故障是否能夠判斷出來(lái)，那么氣體 流量傳感器 常見(jiàn)的故障類(lèi)型有哪些呢？ 氣體流量傳感器 的故障分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是信號(hào)超出規(guī)定的范圍，表示 氣體流量傳感器 已經(jīng)失效。現(xiàn)代電控汽車(chē)具有失效保護(hù)功能，當(dāng)某個(gè)傳感器的信號(hào)失效時(shí)，電
2018-05-07 11:00:43
一文解析氣體傳感器技術(shù)、市場(chǎng)及應(yīng)用
從技術(shù)的角度分類(lèi)，氣體傳感器主要可分為：半導(dǎo)體型氣體傳感器、電化學(xué)型氣體傳感器、PID氣體傳感器、光化學(xué)型氣體傳感器、接觸燃燒式氣體傳感器等。和其它傳感器一樣，氣體傳感器發(fā)展的趨勢(shì)也是微型化、智能化和多功能化。
2018-04-21 10:57:00
常用位移傳感器有哪些?位移傳感器種類(lèi)
位移傳感器又稱(chēng)為線性傳感器，是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，傳感器的作用是把各種被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電量。在生產(chǎn)過(guò)程中，位移的測(cè)量一般分為測(cè)量實(shí)物尺寸和機(jī)械位移兩種。今天小編就先來(lái)介紹常用的位移傳感器以及位移傳感器的種類(lèi)。
2017-10-30 14:54:31
一文讀懂常用氣體傳感器的分類(lèi)與原理
常見(jiàn)的氣體傳感器包括電化學(xué)氣體傳感器，催化燃燒氣體傳感器，半導(dǎo)體氣體傳感器，紅外氣體傳感器等。不同類(lèi)型的傳感器由于原理和結(jié)構(gòu)不同，性能、使用方法、適用氣體、適用場(chǎng)合也不盡相同。
2017-06-21 13:51:27
常見(jiàn)的氣體傳感器知識(shí)盤(pán)點(diǎn)
常見(jiàn)的氣體傳感器包括電化學(xué)氣體傳感器，催化燃燒氣體傳感器，半導(dǎo)體氣體傳感器，紅外氣體傳感器等。不同類(lèi)型的傳感器由于原理和結(jié)構(gòu)不同，性能、使用方法、適用氣體、適用場(chǎng)合也不盡相同。
2017-06-19 21:39:38
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氣敏傳感器的分類(lèi)：簡(jiǎn)述氣敏傳感器的定義、工作原理、分類(lèi)以及應(yīng)用
氣敏傳感器是將氣體成分和濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。在現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)和生活中，會(huì)接觸到各種各樣的氣體，需要進(jìn)行檢測(cè)和控制。如化工生產(chǎn)中氣體成分的檢測(cè)與控制，煤礦瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)與報(bào)警，環(huán)境污染情況的監(jiān)測(cè)，煤氣泄漏、火災(zāi)報(bào)警、燃燒情況的檢測(cè)與控制等。今天，傳感器專(zhuān)家網(wǎng)帶大家一起詳細(xì)了解氣敏傳感器的定義、工作原理、分類(lèi)以及應(yīng)用等，一起來(lái)看看吧。
氣敏傳感器是暴露在各種成分的氣體中使用的，由于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度的變化很大，又存在大量粉塵和油霧等，所以其工作條件較惡劣，而且氣體對(duì)傳感元件的材料會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)物，附著在元件表面，往往會(huì)使其性能變差。
所以一般情況下，對(duì)氣敏傳感器有下列要求：能夠檢測(cè)報(bào)警氣體的允許濃度和其他標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的氣體濃度，能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，重復(fù)性好，響應(yīng)速度快，共存物質(zhì)所產(chǎn)生的影響小等。
氣敏傳感器的工作原理如下：聲波器件表面的波速和頻率會(huì)隨外界環(huán)境的變化而發(fā)生漂移。氣敏傳感器就是利用這種性能在壓電晶體表面涂覆一層選擇性吸附某氣體的氣敏薄膜，當(dāng)該氣敏薄膜與待測(cè)氣體相互作用（化學(xué)作用或生物作用，或者是物理吸附），使得氣敏薄膜的膜層質(zhì)量和導(dǎo)電率發(fā)生變化時(shí)，引起壓電晶體的聲表面波頻率發(fā)生漂移；氣體濃度不同，膜層質(zhì)量和導(dǎo)電率變化程度亦不同，即引起聲表面波頻率的變化也不同。通過(guò)測(cè)量聲表面波頻率的變化就可以獲得準(zhǔn)確的反應(yīng)氣體濃度的變化值。
氣敏傳感器的分類(lèi)
氣敏傳感器的種類(lèi)較多，主要包括敏感氣體種類(lèi)的氣敏傳感器、敏感氣體量的真空度氣敏傳感器，以及檢測(cè)氣體成分的氣體成分傳感器。前者主要有半導(dǎo)體氣敏傳感器和固體電解質(zhì)氣敏傳感器，后者主要有高頻成分傳感器和光學(xué)成分傳感器。由于半導(dǎo)體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)快、使用壽命長(zhǎng)和成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用很廣。
半導(dǎo)體氣敏傳感器是利用半導(dǎo)體氣敏元件同氣體接觸后，造成半導(dǎo)體性質(zhì)的變化來(lái)檢測(cè)特定氣體的成分或者測(cè)量其濃度。
半導(dǎo)體型氣敏傳感器結(jié)構(gòu)圖
半導(dǎo)體氣敏傳感器大體上可以分為電阻式和非電阻式兩類(lèi)。電阻式半導(dǎo)體氣敏傳感器是利用氣敏半導(dǎo)體材料，如氧化錫（SnQ2）、氧化錳（MnO2）等金屬氧化物制成敏感元件，當(dāng)它們吸收了可然氣體的煙霧，如氫、一氧化碳、烷、醚、醉、苯以及天然氣等時(shí)，會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)，放出熱量，使元件溫度相應(yīng)增高，電阻發(fā)生變化。利用半導(dǎo)體材料的這種特性，將氣體的成分和濃度變換成電信號(hào)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
氣敏電阻的材料是金屬氧化物半導(dǎo)體（分P型如氧化錫和N型如氧化鈷），合成材料有時(shí)還滲入了催化劑， 如鈀（Pd）、鉑（Pt）、銀（Ag）等。
氣敏傳感器應(yīng)用
氣敏傳感器的應(yīng)用主要有：一氧化碳?xì)怏w的檢測(cè)、瓦斯氣體的檢測(cè)、煤氣的檢測(cè)、氟利昂勠11、R12蘺檢測(cè)、呼氣中乙醇的檢測(cè)、人體口腔口臭的檢測(cè)等等。
它將氣體種類(lèi)及其與濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)根據(jù)這些電信號(hào)的強(qiáng)弱就可以獲得與待測(cè)氣體在環(huán)境中的存在情況有關(guān)的信息從而可以進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警還可以通過(guò)接口電路與計(jì)算機(jī)組成自動(dòng)檢測(cè)、控制和報(bào)警系統(tǒng)。
以上就是傳感器專(zhuān)家網(wǎng)小編為大家介紹的關(guān)于氣敏傳感器的知識(shí)。另外氣敏傳感器主要用于工業(yè)上天然氣、煤氣、石油化工等部門(mén)的易燃、易爆、有毒、有害氣體的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和自動(dòng)控制，氣敏元件是以化學(xué)物質(zhì)的成分為檢測(cè)參數(shù)的化學(xué)敏感元件。
