免费精品久久久久久中文字幕_中文字幕热久久久久久久_91中文在线视频_中文字幕无码精品亚洲资源网久久

從技術的角度分類，根據檢測原理，氣體傳感器主要可分為：半導體型氣體傳感器、催化燃燒式氣體傳感器、熱導池式氣體傳感器、電化學型氣體傳感器、紅外線氣體傳感器、磁氧氣傳感器、PID氣體傳感器、光化學型氣體傳感器、FID氣體傳感器等，很多人都不知道這些氣體傳感器的工作原理和特點是什么？

1、電化學式氣體傳感器

相當一部分的可燃性的、有毒有害氣體都有電化學活性，可以被電化學氧化或者還原。利用這些反應，可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度。

在傳感器中，是被水性凝膠電解質（一般是硫酸：H2SO4）浸濕的電極，當所探測的氣體（比如一氧化碳：CO，或者硫化氫：H2S）進入傳感器內與電解質發生氧化或者濃度變化時，工作電極在催化劑作用下產生微弱電流。電流經過與傳感器相連接的放大器放大，從而顯示目標區域的氣體濃度。

電化學氣體傳感器分很多子類：

（1）原電池型氣體傳感器（也稱：加伏尼電池型氣體傳感器，也有稱燃料電池型氣體傳感器，也有稱自發電池型氣體傳感器），他們的原理行同我們用的干電池，只是，電池的碳錳電極被氣體電極替代了。以氧氣傳感器為例，氧在陰極被還原，電子通過電流表流到陽極，在那里鉛金屬被氧化。電流的大小與氧氣的濃度直接相關。這種傳感器可以有效地檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等。

（2）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，它的原理與原電池型傳感器不一樣，它的電化學反應是在電流強制下發生的，是一種真正的庫侖分析的傳感器。這種傳感器已經成功地用于：一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼等氣體的檢測之中，是目前有毒有害氣體檢測的主流傳感器。

（3）濃差電池型氣體傳感器，具有電化學活性的氣體在電化學電池的兩側，會自發形成濃差電動勢，電動勢的大小與氣體的濃度有關，這種傳感器的成功實例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質型二氧化碳傳感器。

（4）極限電流型氣體傳感器，有一種測量氧氣濃度的傳感器利用電化池中的極限電流與載流子濃度相關的原理制備氧（氣）濃度傳感器，用于汽車的氧氣檢測，和鋼水中氧濃度檢測。

2、催化燃燒式氣體傳感器

催化燃燒式傳感器的工作原理是氣敏材料(如Pt電熱絲等)在通電狀態下，可燃性在催化劑作用下氧化燃燒，電熱絲由于燃燒而生溫，從而使其電阻值發生變化。這種傳感器對不燃燒氣體不敏感，因而可以專門檢測各種可燃氣體，普遍適用于石油化工廠、造船廠、礦井隧道和浴室廚房的可燃性氣體的監測和報警。該傳感器在環境溫度下非常穩定，并能對處于爆炸下限的絕大多數可燃性氣體進行檢測。

催化燃燒式氣體傳感器計量準確，響應快速，壽命較長。傳感器的輸出與環境的爆炸危險直接相關，在安全檢測領域是一類主導地位的傳感器。

缺點：在可燃性氣體范圍內，無選擇性；暗火工作，有引燃爆炸的危險；大部分元素有機蒸汽對傳感器都有中毒作用。

3、熱導池式氣體傳感器

每一種氣體，都有自己特定的熱導率，當兩個和多個氣體的熱導率差別較大時，可以利用熱導元件，分辨其中一個組分的含量。這種傳感器已經用于氫氣的檢測、二氧化碳的檢測、高濃度甲烷的檢測。這種氣體傳感器可應用范圍較窄，限制因素較多。這是一種老式產品，全世界各地都有制造商。產品質量全世界大同小異。

4、紅外線氣體傳感器

大部分的氣體在中紅外區都有特征吸收峰，檢測特征吸收峰位置的吸收情況，就可以確定某氣體的濃度。

這種傳感器過去都是大型的分析儀器，但是近些年，隨著以MEMS技術為基礎的傳感器工業的發展，這種傳感器的體積已經由10升，45公斤的巨無霸，減小到2毫升（拇指大小）左右。使用無需調制光源的紅外探測器使得儀器完全沒有機械運動部件，完全實現免維護紅外線氣體傳感器可以有效地分辨氣體的種類，準確測定氣體濃度。

這種傳感器成功的用于：二氧化碳、甲烷的檢測。

5、半導體式氣體傳感器

它是利用一些金屬氧化物半導體材料，在一定溫度下，電導率隨著環境氣體成份的變化而變化的原理制造的。比如，酒精傳感器，就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時，電阻會急劇減小的原理制備的。

半導體式氣體傳感器可以有效地用于：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、丙烯酸等很多氣體地檢測。尤其是，這種傳感器成本低廉，適宜于民用氣體檢測的需求。

下列幾種半導體式氣體傳感器是成功的：甲烷（天然氣、沼氣）、酒精、一氧化碳（城市煤氣）、硫化氫、氨氣（包括胺類，肼類），高質量的傳感器可以滿足工業檢測的需要
缺點：穩定性較差，受環境影響較大；尤其，每一種傳感器的選擇性都不是單一的，輸出參數也不能確定。因此，不宜應用于計量準確要求的場所。

6、磁氧氣傳感器

這是磁氧氣分析儀的核心，但是目前也已經實現了“傳感器化”進程。它是利用空氣中的氧氣可以被強磁場吸引的原理制備的。這種傳感器只能用于氧氣的檢測，選擇性極好。大氣環境中只有氮氧化物能夠產生微小的影響，但是由于這些干擾氣體的含量往往很少。

7、PID氣體傳感器

PID(Photo Ionization Detector)光離子傳感器PID利用紫外光源將被測氣體激發電離產生正、負離子。這些電離的微粒產生的電流經過檢測器的放大，就能在儀表上顯示ppm級的濃度。這些離子經過電極后很快就重新組合到一起變成原來的有機分子。在此過程中分子不會有任何損壞；PID不會“燒毀”也不用經常更換標樣氣體，這樣一來，經過PID檢測的氣體仍可被收集做進一步的測定。

PID氣體探測器能夠檢測極低濃度揮發性有機化合物（VOC）和其它有毒氣體。尤其是對VOC的靈敏檢測使其在應急事故檢測中具有無可替代的作用。

8、光學式氣體傳感器

光學式氣體傳感器包括紅外吸收型、光譜吸收型、熒光型、光纖化學材料型等，主要以紅外吸收型氣體分析儀為主，由于不同氣體的紅外吸收峰不同，通過測量和分析紅外吸收峰來檢測氣體。這類傳感器具有高抗振能力和抗污染能力，與計算機相結合，能連續測試分析氣體，具有自動校正、自動運行的功能。

光纖氣敏傳感器的主要部分是兩端涂有活性物質的玻璃光纖。活性物質中含有固定在有機聚合物基質上的熒光染料，當VOC與熒光染料發生作用時，染料極性發生變化，使其熒光發射光譜發生位移。用光脈沖照射傳感器時，熒光染料會發射不同頻率的光，檢測熒光染料發射的光，可識別VOC。

9、FID氣體傳感器

FID的全稱是火焰離子化檢測器，因為一般都用的是氫氣，所以一般叫氫火焰檢測器。它的原理很簡單，當有機物經過檢測器時，在火焰那里會產生離子，在極化電壓的作用下，噴嘴和收集極之間的電流會增大，對這個電流信號進行檢測和記錄即可得到相應的譜圖。

一般的有機化合物在FID上都有響應，一般分子量越大，靈敏度越高。FID是GC最基本的檢測器。FID雖然是準通用型檢測器，但有些物質在此檢測器上的響應值很小或無響應。這些物質包括永久氣體、鹵代硅烷、H2O、NH3、CO、CO2、CS2、CCl4、等等。所以，檢測這些物質時不應使用FID。

FID的靈敏度比熱導檢測器高100-10000倍，檢測限達10-13g/s，對溫度不敏感，響應快，適合連接開管柱進行復雜樣品的分離，線性范圍為10的7次方，是氣體色譜檢測儀中對烴類靈敏度最好的一種手段，廣泛用于揮發性碳氫化合物和許多含碳化合物的檢測。

以上是關于氣體傳感器的分類及工作原理和特點，氣體傳感器發展方向，氣體傳感器和其它傳感器一樣，氣體傳感器發展的趨勢也是微型化、智能化和多功能化。納米、薄膜技術等新材料制備技術的成功應用為氣體傳感器實現新功能提供了條件。利用MEMS技術幫助實現傳感器尺寸小型化，進而研究多氣體傳感器的集成以實現多功能化。而氣體傳感器與數字電路的集成則將成為實現智能化的必然途徑。