气体传感器有哪些品种？气体传感器分类以及作业原理介绍

  是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。勘探头经过气体传感器对气体样品进行调度，一般包含滤除杂质和搅扰气体、枯燥或制冷处理

  气体传感器包含：半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化焚烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器、固体电解质气体传感器等。

  这品种型的传感器在气体传感器中约占60%，依据其机理分为电导型和非电导型，电导型中又分为外表型和容积操控型。

  （1） SnO2半导体是典型的外表型气敏元件，其传感原理是SnO2为n 型半导体资料。当施加电压时，半导体材科温度上升，被吸附的氧接受了半导体中的电子形成了O2或O2原性气体H2、CO、CH4存在时，使半导体外表电阻下降，电导上升，电导改动与气体浓度成比倒。NiO为p型半导体，氧化性气体使电导下降，对O2灵敏。ZnO半导体传感器也归于此品种型。

  a.电导型的传感器元件分为外表灵敏型和容积操控型，外表灵敏型传感资料为SnO2+Pd 、ZnO十Pt 、AgO、V2O5 、金属酞青、Pt —SnO2。 外表灵敏型气体传感器可检测气体为各种可燃性气体CO、NO2、 氟利昂。传感资料Pt —SnO2 的气体传感器可检测气体为可燃性气体CO、H2、CH4 。

  b.容积操控型传感资料为Fe2O8和TiO2、CO-MgO —SnO2体传感器可检测气体为各种可燃性气体CO、NO2、氟利昂，传感资料Pt —SnO2。

  容积操控型半导体气体传感器可检测气体为液化石油气、酒精、空燃比操控、焚烧炉气尾气。

  （2）容积操控型的是晶格缺陷改动导致电导率改动，电导改动与气体浓度成比例关系。Fe2O8、TiO2归于此种，对可燃性气体灵敏。

  （3）热线性传感器，是使用热导率改动的半导体传感器，又称热线性半导体传感器，是在Pt 丝线层，Pt丝除起加热效果外，还有检测气温改动的功用。施加电压半导体变热，外表吸氧，使自由电子浓度下降，可燃性气体存在时，因为焚烧耗掉氧自由电子浓度增大，导热率随自由电子浓度添加而增大，散热率相应增高，使Pt 丝温度下降，阻值减小，P t丝阻值改动与气体浓度为线性关系。这种传感器体积小、安稳、抗毒，可检测低浓度气体，在可燃气体检测中有重要效果。

  （4）非电导型的FET场效应晶体管气体传感器，Pd —FET．场效应晶体管传感器，使用Pd 吸收H z 并涣散到达半导体Si 和Pd的界面，削减Pd 的功函，这种对H2、CO灵敏。非电导型FET场效应晶体管气体传感器体积小，便于集成化，多功用，是具有发展前途的气体传感器。 [2]

  这种传感器元件为离子对固体电解质隔阂传导，称为电化学池，分为阳离子传导和阴离子传导，是选择性强的传感器，研讨较多到达实用化的是氧化锆固体电解质传感器，其机理是使用隔阂两边两个电池之间的电位差等于浓差电池的电势。安稳的氧化铬固体电解质传感器已成功地使用于钢水中氧的测定与发动机空燃比成分丈量等。

  为补偿固体电解质导电的缺乏，近几年来在固态电解质上镀一层气敏膜，把围周环境中存在的气体分子数量和介质中可移动的粒子数量联系起来。

  触摸焚烧式传感器适用于可燃性气H2、CO、CH4的检测。可燃气体触摸外表催化剂Pt 、Pd时焚烧、破热，焚烧热与气体浓富有关。这类传感器的使用面广、体积小、结构相对比较简单、安稳性高，缺陷是选择性差。

  （1）恒电位电解式传感器：是将被测气体在特定电场下电离，由流经的电解电流测出气体浓度，这种传感器灵敏度较高，改动电位可选择的检洌气体，对毒性气体检测有重要效果。

  （2）原电池式气体传感器：在KOH电解质溶液中，Pt —Pb或Ag —Pb 电极构成电池，已成功用于检测O2，它的灵敏度高，缺陷是透水逸散吸潮，电极易中毒。

  （1）直接吸收式气体传感器：红外线气体传感器是典型的吸收式光学气体传感器，是依据气体别离具有各自固有的光谱吸收谱检测气体成分，非涣散红外吸收光谱对SO2、CO、CO2、NO等气体具有较高的灵敏度。

  别的紫外吸收、非涣散紫外线吸收、相关分光、二次导数、自调制光吸收法对NO、NO2、SO2、烃类( CH4) 等气体具有较高的灵敏度。

  （2）光反响气体传感器：光反响气体传感器是使用气体反响产生色变引起光强度吸收等光学特性改动，传感元件是抱负的，可是气体光感改动受到限制，传感器的自由度小。

  （3）气体光学特性的新传感器：光导纤维温度传感器为这品种型，在光纤顶端涂敷触媒与气体反响、发热。温度改动，导致光纤温度改动。使用光纤测温已到达实用化程度，检测气体也是成功的。

  此外，使用其它物理量改动丈量气体成分的传感器在不断开发，如声外表波传感器查验测验SO2、NO2、H2S、NH3、H2 等气体也有较高的灵敏度。