氣體傳感器主要用于針對某種特定氣體進(jìn)行檢測，測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。
常見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、適用場合也不盡相同。今天，儀控君就為大家羅列一下常見的氣體傳感器種類，希望能對大家有所幫助。
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：
原電池型氣體傳感器
這種傳感器也被稱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。他們原理與我們?nèi)粘Ｊ褂玫母呻姵叵嗤徊贿^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、肼等氣體檢測之中，是目前有毒有害氣體檢測主流傳感器。
注：庫侖分析是指根據(jù)電解過程中消耗的電量，由法拉第定律來確定被測物質(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)，會自發(fā)形成濃差電動勢，電動勢的大小與氣體的濃度有關(guān)，這種傳感器的成功實(shí)例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質(zhì)型二氧化碳檢測儀。
極限電流型氣體傳感器
這是一種測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，以及汽車的氧氣檢測。
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、醇類等具有正離子吸附傾向的氣體，被稱為還原型氣體——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)可以有效的檢測出對應(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。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)，安全檢測領(lǐng)域是一類主導(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)和量程會發(fā)生漂移，需要頻繁的標(biāo)定和調(diào)節(jié)。
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