氣體種類繁多

，性質各異，因此
，氣體傳感器種類也很多。按待檢氣體性質可分為：用於檢測易燃易爆氣體的傳感器


，如氫氣

、一氧化碳、瓦斯、汽油揮發氣等；用於檢測有毒氣體的傳感器，如氯氣
、硫化氫、砷烷等
；用於檢測工業過程氣體的傳感器，如煉鋼爐中的氧氣
、熱處理爐中的二氧化碳；用於檢測大氣汙染的傳感器，如形成酸雨的NOx、CH4

、O3，家庭汙染如甲醛等。按氣體傳感器的結構還可分為幹式和濕式兩類；按傳感器的輸出可分為電阻式和費電阻式兩類；按檢測院裏可分為電化學法、電氣法、光學法、化學法幾類。

 

 

半導體氣體傳感器

 

半導體氣體傳感器可分為電阻型和非電阻型(結型、MOSFET型
、電容型)。電阻型氣敏器件的原理是氣體分子引起敏感材料電阻的變化；非電阻型氣敏器件主要有M()s二極管和結型二極管以及場效應管(M()SFET)，它利用了敏感氣體會改變MOSFET開啟電壓的原理
，其原理結構與ISFET離子敏傳感器件相同。

 

電阻型半導體氣體傳感器

 

作用原理

 

人們已經發現SnO2

、ZnO
、Fe2O3、Cr2O3
、MgO、NiO2等(deng)材(cai)料(liao)都(dou)存(cun)在(zai)氣(qi)敏(min)效(xiao)應(ying)。用(yong)這(zhe)些(xie)金(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)製(zhi)成(cheng)的(de)氣(qi)敏(min)薄(bo)膜(mo)是(shi)一(yi)種(zhong)阻(zu)抗(kang)器(qi)件(jian)
，氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)和(he)敏(min)感(gan)膜(mo)之(zhi)間(jian)能(neng)交(jiao)換(huan)離(li)子(zi)，發(fa)生(sheng)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying)
，引(yin)起(qi)敏(min)感(gan)膜(mo)電(dian)阻(zu)的(de)變(bian)化(hua)。作(zuo)為(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)還(hai)要(yao)求(qiu)這(zhe)種(zhong)反(fan)應(ying)必(bi)須(xu)是(shi)可(ke)逆(ni)的(de)
，即(ji)為(wei)了(le)消(xiao)除(chu)氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)還(hai)必(bi)須(xu)發(fa)生(sheng)一(yi)次(ci)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)。傳(chuan)感(gan)器(qi)內(nei)的(de)加(jia)熱(re)器(qi)有(you)助(zhu)於(yu)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)進(jin)程(cheng)。SnO2薄膜氣敏器件因具有良好的穩定性、能在較低的溫度下工作、檢驗氣體種類多、工藝成熟等優點，是目前的主流產品。此外，Fe2O3也是目前廣泛應用和研究的材料。除了傳統的SnO、SnO2和Fe2O3三大類外，目前又研究開發了一批新型材料
，包括單一金屬氧化物材料、複合金屬氧化物材料以及混合金屬氧化物材料。這些新型材料的研究和開發
，大大提高了氣體傳感器的特性和應用範圍。

 

選擇性是氣體傳感器的關鍵性能。如SnO2薄膜對多種氣體都敏感，如何提高SnO2氣敏器件的選擇性和靈敏度一直是研究的重點。主要措施有：在基體材料中加入不同的貴金屬或金屬氧化物催化劑，設置合適的工作溫度
，利用過濾設備或透氣膜外過濾敏感氣體。在SnO2材料內摻雜是改善傳感器選擇性的主要方法
，添加Pt、Pd
、Ir等貴金屬不僅能有效地提高元件的靈敏度和響應時間，而且，催化劑不同，導致不同的吸附傾向
，從而改善選擇性。例如在SnO2氣敏材料中摻雜貴金屬Pt
、Pd、Au可以提高對CH4的靈敏度，摻雜Ir可降低對CH4的靈敏度
，摻雜Pt、Au提高對H2的靈敏度
，摻雜Pd降低對H2的靈敏度。

 

工作溫度對傳感器的靈敏度有影響。下圖左圖為SnO2氣敏器件對各種氣體溫度的電阻特性曲線。由圖可見，器件在不同溫度下對各種氣體的靈敏度不同，利用這一特性可以識別氣體種類。

 

 

製備工藝對SnO2的氣敏特性也有很大的影響。如在SnO2中添加ThO2，改變燒結溫度和加熱溫度就可以產生不同的氣敏效應。按質量計算，在SnO2中加入3～5％的ThO2
，5％的Sm2．在600℃的H2氣氛中燒結
，製成厚膜器件

，工作溫度為400℃。則可作為CO檢測器件。上圖右圖是燒結溫度為600℃時氣敏器件的特性。可看出
，工作溫度在170～200℃範圍內，對H2的靈敏度曲線呈拋物線，而對CO改變工作溫度則影響不大
，因此
，利用器件這一特性可以檢測H2。而燒結溫度為400℃製成的器件，工作溫度為200℃時，對H2、CO的靈敏度曲線形狀都近似呈直線，但對CO的靈敏度要高得多，可以製成對CO敏感的氣體傳感器。

 

結構及參數

 

SnO2電阻型氣敏器件通常采用燒結工藝。以多孔SnO2陶tao瓷ci為wei基ji底di材cai料liao，再zai添tian加jia不bu同tong的de其qi他ta物wu質zhi，用yong製zhi陶tao工gong藝yi燒shao結jie而er成cheng
，燒shao結jie時shi埋mai入ru加jia熱re電dian阻zu絲si和he測ce量liang電dian極ji。此ci外wai，也ye有you用yong蒸zheng發fa和he濺jian射she等deng工gong藝yi製zhi成cheng的de薄bo膜mo器qi件jian和he多duo層ceng膜mo器qi件jian，這zhe類lei器qi件jian靈ling敏min度du高gao，動dong態tai特te性xing好hao。還hai有you采cai用yong絲si網wang印yin刷shua工gong藝yi製zhi成cheng的de厚hou膜mo器qi件jian和he混hun合he膜mo器qi件jian，這zhe類lei器qi件jian具ju有you集ji成cheng度du高gao，組zu裝zhuang容rong易yi，使shi用yong方fang便bian，便bian於yu批pi量liang生sheng產chan的de優you點dian。

 

下圖是電阻型氣體傳感器的一種典型結構，它主要南SnO2敏感元件、加熱器、電極引線、底座及不鏽鋼網罩組成。這種傳感器結構簡單
，使用方便
，可以檢測還原性氣體、可燃性氣體、蒸氣等。

 

 

電阻型氣體傳感器的主要特性參數有：

 

1
、固有電阻R0和工作電阻Rs

 

固有電阻Ro又稱正常電阻，表示氣體傳感器在正常空氣條件下的阻值。工作電阻Rs表示氣體傳感器在一定濃度被測氣體中的阻值。

 

2

、靈敏度S

 

通常用S=Rs／R0表示
，有時也用兩種不同濃度C1、C2)檢測氣體中元件阻值之比來表示：S=Rs(C2)／R0(C1)。

 

3、響應時間T1

 

反fan映ying傳chuan感gan器qi的de動dong態tai特te性xing，定ding義yi為wei傳chuan感gan器qi阻zu值zhi從cong接jie觸chu一yi定ding濃nong度du的de氣qi體ti起qi到dao該gai濃nong度du下xia的de穩wen定ding值zhi所suo需xu時shi間jian。也ye常chang用yong達da到dao該gai濃nong度du下xia電dian阻zu值zhi變bian化hua率lv的de63％時的時問來表示。

 

4
、恢複時問T2

 

youchengtuofushijian。fanyingchuanganqidedongtaitexing，dingyiweichuanganqicongtuolijianceqitiqi，zhidaochuanganqidianzuzhihuifuzhizhengchangkongqitiaojianxiadezuzhi
，zheduanshijianchengweihuifushijian。

 

5、加熱電阻RH和加熱功率PH

 

RH為傳感器提供工作溫度的電熱絲阻值，PH為保持正常工作溫度所需要的加熱功率。

 

電阻型氣體傳感器具有成本低廉、製造簡單
、靈敏度高、響應速度快、壽命長、對dui濕shi度du敏min感gan低di和he電dian路lu簡jian單dan等deng優you點dian。不bu足zu之zhi處chu是shi必bi須xu工gong作zuo於yu高gao溫wen下xia，對dui氣qi體ti的de選xuan擇ze性xing較jiao差cha，元yuan件jian參can數shu分fen散san，穩wen定ding性xing不bu夠gou理li想xiang

，功gong率lv要yao求qiu高gao
，當dang探tan測ce氣qi體ti中zhong混hun有you硫liu化hua物wu時shi，容rong易yi中zhong毒du。

 

非電阻型半導體氣體傳感器

 

非電阻型也是一類較為常見的半導體氣敏器件，這類器件使用方便
，無需設置工作溫度
，易於集成化，得到了廣泛應用。主要有結型和MOSFET型兩種。

 

結型氣敏器件

 

結型氣敏傳感器件又稱氣敏二極管，這類氣敏器件是利用氣體改變二極管的整流特性來工作的。其結構如下圖左圖所示。它的原理是：貴金屬Pd對dui氫qing氣qi具ju有you選xuan擇ze性xing，它ta與yu半ban導dao體ti接jie觸chu形xing成cheng接jie觸chu勢shi壘lei。當dang二er極ji管guan加jia正zheng向xiang偏pian壓ya時shi，從cong半ban導dao體ti流liu向xiang金jin屬shu的de電dian子zi將jiang增zeng加jia，因yin此ci正zheng向xiang是shi導dao通tong的de。當dang加jia負fu向xiang偏pian壓ya時shi
，載zai流liu子zi基ji本ben沒mei有you變bian化hua，這zhe是shi肖xiao特te基ji二er極ji管guan的de整zheng流liu特te性xing。在zai檢jian測ce氣qi氛fen中zhong，由you於yu對dui氫qing氣qi的de吸xi附fu作zuo用yong
，貴gui金jin屬shu的de功gong函han數shu改gai變bian，接jie觸chu勢shi壘lei減jian弱ruo．導致載流子增多，正向電流增加，二極管的整流特性曲線會發生左移。下圖右圖為Pd—TiO2氣敏二極管在不同濃度H2的空氣中的特性曲線。因此，通過測量二極管的正向電流可以檢測氫氣濃度。

 

 

MOSFET型氣敏器件

 

氣敏二極管的特性曲線左移可以看作二極管導通電壓發生改變
，這一特性如果發生在場效應管的柵極，將使場效應管的閾值電壓UT改變。利用這一原理可以製成MOSFET型氣敏器件。

 

氫氣敏MOSFET是一種最典型的氣敏器件
，它用金屬鈀(Pd)製成鈀柵。在含有氫氣的氣氛中
，由於鈀的催化作用，氫氣分子分解成氫原子擴散到鈀與二氧化矽的界麵，最終導致MOSFET的閾值電壓UT發生變化。使用時常將柵漏短接，可以保證MOSFET工作在飽和區，此時的漏極電流ID=β(UGS—UT)2，利用這一電路可以測出氫氣的濃度。

 

氫氣敏MOSFET的特點有：

 

1
、靈敏度

 

當氫氣濃度較低時

，氫氣敏MOSFET靈敏度很高
，1ppm氫氣濃度變化
，△UT的值可達到10mV
，當氫氣濃度較高時

，傳感器的靈敏度會降低。

 

2

、對氣體選擇性

 

鈀原子間的“空隙”恰好能讓氫原子通過，因此
，鈀柵隻允許氫氣通過

，有很好的選擇性。

 

3、響應時間

 

這種器件的響應時間受溫度、氫氣濃度的影響
，一般溫度越高
，氫氣濃度越高
，響應越快，常溫下的響應時間為幾十秒。

 

4、穩定性

 

實際應用中，存在UT隨時間漂移的特性，為此
，采用在HCl氣氛中生長一層SiO2絕緣層

，可以顯著改善UT的漂移。

 

除氫氣外，其他氣體不能通過鈀柵，製作其他氣體的Pd—MOSFET氣敏傳感器要采用一定措施，如製作CO敏MOSFET時要在鈀柵上製作約20nm的小孔，就可以允許CO氣體通過。另外
，由於Pd—MOSFET對氫氣有較高的靈敏度，而對CO的靈敏度卻較低
，為此可在鈀柵上蒸發一層厚約20nm的鋁作保護層
，阻止氫氣通過。鈀對氨氣分解反應的催化作用較弱
，為此
，要先在SiO2絕緣層上沉澱一層活性金屬，如Pt
、Ir、La等。再製作鈀柵，可製成氨氣敏MOSFET。

 

固體電解質氣體傳感器

 

固gu體ti電dian解jie質zhi是shi一yi種zhong具ju有you與yu電dian解jie質zhi水shui溶rong液ye相xiang同tong的de離li子zi導dao電dian特te性xing的de固gu態tai物wu質zhi，當dang用yong作zuo氣qi體ti傳chuan感gan器qi時shi，它ta是shi一yi種zhong電dian池chi。它ta無wu需xu使shi氣qi體ti經jing過guo透tou氣qi膜mo溶rong於yu電dian解jie液ye中zhong

，可ke以yi避bi免mian溶rong液ye蒸zheng發fa和he電dian極ji消xiao耗hao等deng問wen題ti。由you於yu這zhe種zhong傳chuan感gan器qi電dian導dao率lv高gao，靈ling敏min度du和he選xuan擇ze性xing好hao
，幾ji乎hu在zai石shi化hua、環保、礦業
、食品等各個領域都得到了廣泛的應用，其重要性僅次子金屬—氧化物一半導體氣體傳感器。

 

固體電解質氧氣傳感器原理

 

同體電解質在高溫下才會有明顯的導電性。氧化鋯(ZrO2)是典型的氣體傳感器的材料。純正的氧化鋯在常溫下是單斜晶結構

，當溫度升到1000℃左右時就會發生同質異晶轉變

，由單斜晶結構變為多晶結構，並伴隨體積收縮和吸熱反應，因此是不穩定結構。在ZrO2中摻入穩定劑如：堿土氧化鈣CaO或稀土氧化釔Y2O3，使其成為穩定的熒石立方晶體，穩定程度與穩定劑的濃度有關。ZrO2加入穩定劑後在l800℃氣氛下燒結，其中一部分鋯離子就會被鈣離子替代

，生成(ZrO·CaO)。由於Ca2+是正二價離子，Zr4+是正四價離子，為繼續保持電中性，會在晶體內產生氧離子O2-空穴
，這是(ZrO·CaO)在高溫下傳遞氧離子的原因，結果是(ZrO·CaO)在300～800℃成為氧離子的導體。但要真正能夠傳遞氧離子還必須在固體電解質兩邊有不同的氧分壓(氧位差)
，形成所渭的濃差電池。其結構原理如圖所示，兩邊是多孔的貴金屬電極，與中間致密的ZrO·CaO材料製成夾層結構。

 

 

設電極兩邊的氧分壓分別為PO2(1)、PO2(2)，在兩電極發生如下反應：

 

(+)極：PO2(2)，2O2-→O2+4e

 

(-)極：PO1(1)
，O2+4e→2O2-

 

上述反應的電動勢用能斯特方程表示：

 

 

可見，在一定溫度下
，固定PO2(1)，有上式可求出傳感器(+)極待測氧氣的濃度。

 

固定PO2(1)實際上是(-)極形成一個電位固定的電極
，即參比電極，有氣體參比電極和共存相參比電極兩種。氣體參比電極可以是空氣或其他混合氣體，如：H2一H2O，CO一CO2也能形成固定的PO2(1)。共存相參比電極是指金屬-金屬氧化物
、低價金屬氧化物-高價金屬氧化物的混合粉末(固相)，這些混合物與氧氣(氣相)混合發生氧化反應能形成同定的氧壓，因此也能作為參比電極。

 

除了測氧外，應用β一Al2O3、碳酸鹽、NASICON等固體電解質傳感器，還可用來測CO
、SO2、NH4等氣體。近年來還出現了銻酸、La3F等可在低溫下使用的氣體傳感器，並可用於檢測正離子。

 

紅外氣體傳感器

 

作用原理

 

由不同原子構成的分子會有獨特的振動
、轉動頻率
，當其受到相同頻率的紅外線照射時,就會發生紅外吸收，從而引起紅外光強的變化
，通過測量紅外線強度的變化就可以測得氣體濃度；需要說明的是振動、轉動是兩種不同的運動形態，這兩種運動形態會對應不同的紅外吸收峰，振動和轉動本身也有多樣性；因此一般情況下一種氣體分子會有多個紅外吸收峰；根gen據ju單dan一yi的de紅hong外wai吸xi收shou峰feng位wei置zhi隻zhi能neng判pan定ding氣qi體ti分fen子zi中zhong有you什shen麼me基ji團tuan
，精jing確que判pan定ding氣qi體ti種zhong類lei需xu要yao看kan氣qi體ti在zai中zhong紅hong外wai區qu所suo有you的de吸xi收shou峰feng位wei置zhi即ji氣qi體ti的de紅hong外wai吸xi收shou指zhi紋wen。但dan在zai已yi知zhi環huan境jing條tiao件jian下xia，根gen據ju單dan一yi紅hong外wai吸xi收shou峰feng的de位wei置zhi可ke以yi大da致zhi判pan定ding氣qi體ti的de種zhong類lei。由you於yu在zai零ling下xia273攝(she)氏(shi)度(du)即(ji)絕(jue)對(dui)零(ling)度(du)以(yi)上(shang)的(de)一(yi)切(qie)物(wu)質(zhi)都(dou)會(hui)產(chan)生(sheng)紅(hong)外(wai)幅(fu)射(she)
，紅(hong)外(wai)幅(fu)射(she)與(yu)溫(wen)度(du)正(zheng)相(xiang)關(guan)，因(yin)此(ci)，同(tong)催(cui)化(hua)元(yuan)件(jian)一(yi)樣(yang)，為(wei)消(xiao)除(chu)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)引(yin)起(qi)的(de)紅(hong)外(wai)幅(fu)射(she)的(de)變(bian)化(hua)
，紅(hong)外(wai)氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)會(hui)由(you)一(yi)對(dui)紅(hong)外(wai)探(tan)測(ce)器(qi)構(gou)成(cheng)。

 

一個完整的紅外氣體傳感器由紅外光源、光學腔體
、紅外探測器和信號調理電路構成。

 

 

為什麼紅外氣體傳感器不能測量氧氣、氫氣、氮氣等由相同原子構成的氣體分子?

 

月亮和地球
、地(di)球(qiu)和(he)太(tai)陽(yang)靠(kao)萬(wan)有(you)引(yin)力(li)連(lian)接(jie)

，分(fen)子(zi)內(nei)部(bu)原(yuan)子(zi)間(jian)靠(kao)化(hua)學(xue)鍵(jian)連(lian)接(jie)。如(ru)果(guo)二(er)者(zhe)是(shi)理(li)想(xiang)球(qiu)體(ti)而(er)且(qie)沒(mei)有(you)其(qi)它(ta)萬(wan)有(you)引(yin)力(li)幹(gan)擾(rao)則(ze)地(di)球(qiu)軌(gui)道(dao)將(jiang)是(shi)圓(yuan)的(de)，實(shi)際(ji)上(shang)上(shang)麵(mian)兩(liang)個(ge)條(tiao)件(jian)都(dou)不(bu)成(cheng)立(li)，因(yin)此(ci)其(qi)軌(gui)道(dao)是(shi)橢(tuo)圓(yuan)的(de)，也(ye)就(jiu)是(shi)地(di)球(qiu)和(he)太(tai)陽(yang)之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離(li)不(bu)停(ting)地(di)在(zai)短(duan)半(ban)徑(jing)和(he)長(chang)半(ban)徑(jing)之(zhi)間(jian)轉(zhuan)換(huan)

，即(ji)振(zhen)動(dong)
，隻(zhi)是(shi)振(zhen)動(dong)周(zhou)期(qi)長(chang)達(da)一(yi)年(nian)，在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，地(di)球(qiu)處(chu)於(yu)短(duan)半(ban)徑(jing)點(dian)和(he)長(chang)半(ban)徑(jing)點(dian)時(shi)，它(ta)和(he)太(tai)陽(yang)之(zhi)間(jian)的(de)引(yin)力(li)是(shi)不(bu)同(tong)的(de)
，即(ji)能(neng)量(liang)級(ji)別(bie)不(bu)同(tong)。在(zai)分(fen)子(zi)內(nei)部(bu)原(yuan)子(zi)間(jian)靠(kao)化(hua)學(xue)鍵(jian)連(lian)接(jie)
，原(yuan)子(zi)間(jian)的(de)空(kong)間(jian)距(ju)離(li)
、角度、方向由於電子分布的不均衡而不停發生變化，即振動
、轉動，而且不同的分子會有獨特的振動
、轉動頻率,當遇到相同頻率的紅外線照射時會產生諧振
、原子間距離和電子分布發生變化即偶極距發生變化，紅外吸收就是這樣產生的(紫外吸收同理)。

 

以上內容中包含紅外吸收的兩個基本條件：諧振
、偶極距變化。這兩個條件同時滿足才能產生紅外吸收。

 

氧氣、氫氣、氮氣等由同一種原子構成的分子為什麼沒有紅外吸收峰:兩liang個ge基ji本ben條tiao件jian一yi是shi氣qi體ti分fen子zi振zhen動dong頻pin率lv與yu照zhao射she的de紅hong外wai線xian頻pin率lv相xiang同tong，二er是shi偶ou極ji距ju變bian化hua。不bu難nan理li解jie，第di一yi個ge條tiao件jian容rong易yi滿man足zu

，第di二er個ge條tiao件jian無wu可ke能neng性xing。

 

相(xiang)同(tong)原(yuan)子(zi)構(gou)成(cheng)的(de)分(fen)子(zi)正(zheng)負(fu)電(dian)荷(he)中(zhong)心(xin)完(wan)全(quan)重(zhong)疊(die)，即(ji)偶(ou)極(ji)距(ju)為(wei)零(ling)，其(qi)結(jie)果(guo)是(shi)電(dian)子(zi)在(zai)分(fen)子(zi)中(zhong)的(de)分(fen)布(bu)是(shi)均(jun)衡(heng)的(de)，以(yi)紅(hong)外(wai)光(guang)本(ben)身(shen)的(de)低(di)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)特(te)征(zheng)
，其(qi)照(zhao)射(she)不(bu)會(hui)改(gai)變(bian)這(zhe)種(zhong)均(jun)衡(heng)
，更(geng)不(bu)可(ke)能(neng)使(shi)分(fen)子(zi)電(dian)離(li)，即(ji)不(bu)會(hui)導(dao)致(zhi)能(neng)量(liang)變(bian)化(hua)。而(er)不(bu)同(tong)原(yuan)子(zi)構(gou)成(cheng)的(de)分(fen)子(zi):以水(蒸氣)分子為例,分子中電子的分布偏向氧這端，即微觀上水分子中氫那一端呈正電性,氧那一端呈負電性
，正負電荷中心是不重疊的
，即偶極矩不為零。這是因為氧吸引電子的能力比氫強的緣故。

 

在與水分子振動、轉zhuan動dong頻pin率lv相xiang同tong的de紅hong外wai線xian照zhao射she時shi，會hui使shi電dian子zi在zai水shui分fen子zi中zhong的de分fen布bu更geng偏pian向xiang氧yang一yi端duan，導dao致zhi氫qing和he氧yang的de平ping均jun距ju離li變bian短duan，即ji偶ou極ji距ju變bian短duan，能neng量liang變bian高gao
，即ji水shui分fen子zi受shou到dao紅hong外wai照zhao射she時shi會hui從cong低di能neng級ji躍yue遷qian到dao高gao能neng級ji
，紅hong外wai吸xi收shou就jiu是shi這zhe樣yang產chan生sheng的de。可ke以yi這zhe樣yang去qu簡jian單dan理li解jie:hongwaixianyuxiangtongyuanzizuchengdefenzixiangyushi，youyuxiangtongyuanzizuchengdefenzishilixiangdedanxingqiuti，liangzhedexianghuzuoyongshiwanquandanxingpengzhuang，zhiyounengliangjiaohuan，meiyounengliangzhuanyi。butongyuanzizuchengdefenziyuhongwaixianxianghuzuoyongzeyounengliangzhuanyi。yinci，hongwaixishouyuanlibunengcexiangtongyuanzigouchengdefenzi。

 

非色散紅外吸收氣體傳感器

 

非色散：白光通過三棱鏡會被分為七色光即赤、橙
、黃、綠、青
、藍
、紫。這個三棱鏡就是一個分光係統
，能把7色光分開。有分光係統的光學係統即色散型光學係統,無分光係統的光學係統即非色散性。非色散係統簡易、可靠
、小巧
、廉價。平時我們感受到的白光、紫外、紅外光都是不同頻率、波長混合成的光
；而單頻率、單波長的光即單色光。前麵講到隻有紅外線的頻率和氣體分子振動
、轉動頻率相同時才會產生紅外吸收

，理論上在設計氣體傳感器時，我們希望用單色光去照射氣體或者照射後我們用設置光柵(濾光片)的辦法獲得單色光。

 

非色散紅外氣體傳感器通常由光源、光學腔體、濾光片(光柵)、探測器和信號調理電路構成，在傳感器中濾光片和探測器是一體的。

 

紅外氣體傳感器優點:

 

1、除了相同原子組成的氣體，所有氣體都可以測。

 

2、全量程。

 

3
、傳感過程本身不會幹擾傳感。

 

缺點:

 

1、昂貴。紅外氣體傳感器本質上是紅外幅射導致探測器溫度變化進而是電性能變化的溫度傳感器，傳感過程複雜。要求係統有如下特征：光源必須有穩定的紅外幅射；光學腔體物理化學性質穩定；濾光片及紅外探測器穩定。這些問題，合理的工藝技術本身能較好的解決
，但是製造成本高，導致價格昂貴。

 

2、在(zai)普(pu)通(tong)的(de)以(yi)寬(kuan)頻(pin)紅(hong)外(wai)光(guang)源(yuan)加(jia)濾(lv)光(guang)片(pian)加(jia)探(tan)測(ce)器(qi)設(she)計(ji)中(zhong)，濾(lv)光(guang)片(pian)本(ben)身(shen)不(bu)能(neng)實(shi)現(xian)理(li)想(xiang)的(de)選(xuan)擇(ze)性(xing)濾(lv)光(guang)
，因(yin)此(ci)幹(gan)擾(rao)尤(you)其(qi)是(shi)水(shui)的(de)幹(gan)擾(rao)一(yi)直(zhi)存(cun)在(zai)。選(xuan)擇(ze)性(xing)的(de)問(wen)題(ti)深(shen)層(ceng)原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)很(hen)多(duo)不(bu)同(tong)的(de)氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)會(hui)有(you)相(xiang)同(tong)的(de)化(hua)學(xue)鍵(jian)
，即(ji)有(you)相(xiang)近(jin)甚(shen)至(zhi)重(zhong)疊(die)的(de)紅(hong)外(wai)吸(xi)收(shou)。

 

3、粉塵、背景幅射、強吸附及氣、液、固易發生轉換的檢測對象都會對檢測結果造成影響。

 

催化燃燒式氣體傳感器

 

作用原理

 

一般由線徑15um或20um或30umdegaochunduboxianquanbingzaiqiwaibaoguozaiticuihuajixingshiqiuti，zaiyidingdewendutiaojianxia
，dangkeranxingqitiyushangshuqiutijiechushihuiyuqibiaomiandexifuyangfashengjuliedewuyanranshaofanying，fanyingshifangdereliangdaozhiboxianquanwendubianhua，wendubianhuayoudaozhiboxianquandianzufashengbianhua，celiangdianzubianhuajiukeyicedaoqitinongdu。

 

 

因yin此ci與yu其qi說shuo催cui化hua元yuan件jian是shi氣qi體ti傳chuan感gan器qi不bu如ru說shuo他ta是shi個ge溫wen度du傳chuan感gan器qi，為wei克ke服fu環huan境jing溫wen度du變bian化hua帶dai來lai的de幹gan擾rao
，催cui化hua元yuan件jian會hui成cheng對dui構gou成cheng一yi支zhi完wan整zheng的de元yuan件jian，這zhe一yi對dui中zhong一yi個ge對dui氣qi體ti有you反fan應ying，另ling一yi個ge對dui氣qi體ti無wu反fan應ying，而er隻zhi對dui環huan境jing溫wen度du有you反fan應ying
，這zhe樣yang兩liang支zhi元yuan件jian相xiang互hu對dui衝chong就jiu可ke以yi消xiao除chu環huan境jing溫wen度du變bian化hua帶dai來lai的de幹gan擾rao。

 

和(he)半(ban)導(dao)體(ti)元(yuan)件(jian)不(bu)同(tong)，催(cui)化(hua)元(yuan)件(jian)傳(chuan)感(gan)過(guo)程(cheng)較(jiao)為(wei)複(fu)雜(za)
，前(qian)者(zhe)是(shi)氣(qi)體(ti)與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)觸(chu)後(hou)發(fa)生(sheng)的(de)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)直(zhi)接(jie)導(dao)致(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)電(dian)阻(zu)即(ji)電(dian)信(xin)號(hao)的(de)變(bian)化(hua)
，後(hou)者(zhe)則(ze)是(shi)氣(qi)體(ti)在(zai)催(cui)化(hua)元(yuan)件(jian)上(shang)發(fa)生(sheng)的(de)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)首(shou)先(xian)導(dao)致(zhi)的(de)結(jie)果(guo)是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)載(zai)體(ti)表(biao)麵(mian)及(ji)載(zai)體(ti)內(nei)部(bu)的(de)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)，載(zai)體(ti)的(de)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)經(jing)過(guo)熱(re)傳(chuan)遞(di)最(zui)終(zhong)導(dao)致(zhi)鉑(bo)線(xian)圈(quan)電(dian)阻(zu)的(de)變(bian)化(hua)，完(wan)成(cheng)傳(chuan)感(gan)的(de)全(quan)過(guo)程(cheng)。

 

存在的問題

 

傳感過程複雜
，導致問題產生的幾率就大一些。

 

1、duichangfenziliandeyoujiwuyijibubaoheting，duibandaotilaishuo，buwanquanfanyingdaozhidejitanzhihuiduifanyingguochengchanshengyingxiang，erbuhuiduidianzichuanshuchanshengdadeyingxiang
，erduicuihualaijiang，tandecunzaibujinyingxiangfanyingguocheng，genghuiduirechuandichanshengjulieyingxiang，jieguoshifanyingchanshengdereliangxiangchuanganqineibuchuandixiaolvbiandile
，reliangdadousanshidiaole
，zuizhongshi，tongyangdeqitinongdu
，shifangtongyangdere
，youyutandecunzai，daozhichuanganqi:溫度隻有很小的變化

，即靈敏度變得很低。

 

2、yinweixuyaorechuandi，weilebaozhengrexiaolv，fanyingbixuzaishunjianwancheng，jiyaoqiuyoujigaodefanyingxiaolv

，jiuxuyaoyoudaliangdenamijidecuihuajiyijinamijidekong，zheyangdetezhengyouliyuchuanganyeyouliyuzhongdu。

 

3、催化元件的線性是由兩個因素決定的a、溫度傳感材料pt線圈的電阻~溫度特性是線性的。b
、爆bao炸zha下xia限xian以yi內nei反fan應ying放fang熱re和he氣qi體ti濃nong度du是shi線xian性xing的de。因yin此ci，兩liang個ge因yin素su任ren一yi發fa生sheng變bian化hua
，就jiu會hui導dao致zhi傳chuan感gan器qi線xian性xing變bian化hua。實shi際ji上shang
，鉑bo線xian圈quan會hui持chi續xu升sheng華hua變bian細xi即ji導dao阻zu變bian大da；反應釋放的熱量與濃度的線性關係隻在氣體濃度為爆炸下限以內時才成立。

 

未來發展

 

催化元件的未來主要取決於工藝技術的進步:

 

1、結構改進，解決的問題是震動引起的漂移。

 

2、過濾層改進，解決的問題是中毒。

 

3、開發新材料改善積碳。

 

4、製造過程對設計實現的保障如避免形變。

 

5、MEMS化。需要說明的是，器件結構、封裝、製造工藝的改進不僅會改善元件的綜合性能，也會引發新的應用。和半導體相比，催化元件MEMS化的困境在於如何在小的表麵積下有更高的催化效率
、熱效率。

 

6
、催化元件的應用定位會更精準專一。

 

7
，催化元件不會被淘汰。

 

電化學傳感器

 

電(dian)化(hua)學(xue)就(jiu)是(shi)研(yan)究(jiu)電(dian)學(xue)和(he)化(hua)學(xue)行(xing)為(wei)之(zhi)間(jian)關(guan)係(xi)的(de)學(xue)科(ke)。這(zhe)個(ge)學(xue)科(ke)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)應(ying)用(yong)是(shi)電(dian)能(neng)與(yu)化(hua)學(xue)能(neng)之(zhi)間(jian)的(de)高(gao)效(xiao)轉(zhuan)換(huan)和(he)大(da)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)存(cun)儲(chu)技(ji)術(shu)。我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)本(ben)質(zhi)上(shang)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)裝(zhuang)置(zhi)，如(ru)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)就(jiu)是(shi)把(ba)機(ji)械(xie)能(neng)轉(zhuan)換(huan)為(wei)電(dian)能(neng)的(de)裝(zhuang)置(zhi)。因(yin)此(ci)，很(hen)容(rong)易(yi)理(li)解(jie)，電(dian)化(hua)學(xue)氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)電(dian)池(chi)，叫(jiao)氣(qi)體(ti)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)。

 

 

最(zui)常(chang)見(jian)的(de)電(dian)池(chi)，把(ba)一(yi)堆(dui)可(ke)以(yi)導(dao)電(dian)的(de)化(hua)學(xue)物(wu)質(zhi)裝(zhuang)起(qi)來(lai)，插(cha)入(ru)兩(liang)個(ge)不(bu)同(tong)材(cai)料(liao)的(de)電(dian)極(ji)，用(yong)導(dao)線(xian)連(lian)接(jie)就(jiu)會(hui)有(you)電(dian)產(chan)生(sheng)。以(yi)鉛(qian)酸(suan)蓄(xu)電(dian)池(chi)為(wei)例(li)，硫(liu)酸(suan)水(shui)溶(rong)液(ye)就(jiu)是(shi)導(dao)電(dian)的(de)化(hua)學(xue)物(wu)質(zhi)，把(ba)鉛(qian)放(fang)進(jin)其(qi)中(zhong)，在(zai)鉛(qian)和(he)硫(liu)酸(suan)接(jie)觸(chu)的(de)地(di)方(fang)(界麵)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)，把(ba)氧(yang)化(hua)鉛(qian)放(fang)進(jin)去(qu)，界(jie)麵(mian)也(ye)會(hui)有(you)電(dian)，兩(liang)個(ge)界(jie)麵(mian)電(dian)量(liang)有(you)差(cha)異(yi)，即(ji)有(you)電(dian)壓(ya)，用(yong)導(dao)線(xian)連(lian)起(qi)來(lai)電(dian)子(zi)就(jiu)會(hui)從(cong)鉛(qian)流(liu)到(dao)氧(yang)化(hua)鉛(qian)，鉛(qian)就(jiu)變(bian)成(cheng)了(le)氧(yang)化(hua)鉛(qian)，氧(yang)化(hua)鉛(qian)變(bian)成(cheng)了(le)氧(yang)化(hua)亞(ya)鉛(qian)。電(dian)量(liang)和(he)化(hua)學(xue)量(liang)及(ji)反(fan)應(ying)過(guo)程(cheng)相(xiang)關(guan)聯(lian)。

 

這裏最重要的概念：一yi是shi把ba一yi個ge導dao體ti插cha入ru導dao電dian的de化hua學xue物wu質zhi中zhong界jie麵mian會hui產chan生sheng電dian位wei

，同tong一yi種zhong物wu質zhi中zhong插cha入ru不bu同tong的de導dao體ti產chan生sheng不bu同tong的de電dian位wei。二er是shi不bu同tong的de電dian位wei相xiang連lian接jie，在zai界jie麵mian會hui發fa生sheng反fan應ying。三san是shi導dao電dian回hui路lu由you電dian池chi和he外wai接jie導dao線xian兩liang部bu分fen構gou成cheng。電dian池chi外wai部bu在zai連lian接jie導dao線xian內nei是shi電dian子zi，電dian池chi內nei是shi離li子zi。即ji導dao電dian過guo程cheng由you電dian子zi移yi動dong和he離li子zi移yi動dong共gong同tong完wan成cheng。

 

 

電化學CO氣體傳感器是一個化學電池即CO燃料電池。其中: CO是提供電子的一極(工作電極)，氧氣是獲得電子的一極，硫酸水溶液是電解質。和鉛酸蓄電池最大的不同是電極材料不同

，電化學氣體傳感器(co)電極材料是氣體，鉛酸蓄電池是固體。電化學氣體傳感器的電極叫氣體電極。電化學CO氣體傳感器中，工作電極CO作為供電子的一極
，隻有CO和硫酸水溶液觸是無法進行的電子釋放

、收集和傳導的。其一CO完成提供電子的過程需要條件
，即在電催化條件下降低CO提供電子的難度。實踐中這個條件由多孔鉑電極（或其它電催化導電電極）提供。其二，CO提供的電子需要導體收集後傳導
，也由多孔鉑電極完成。

 

tongli
，zuoweiduidianjideyangqidianjiyixuyaoyouduokongbodianjixiezhuhuodedianzi。bodianjishijishangshifanyingpingtai。dianhuaxuechuanganqichuanganyuanlisuiranjiandan，danshishixiankekaojingquedechuanganquehennan：其一需要鉑電極有穩定的多孔結構
，孔的數量足夠多
，硫酸水溶液進到孔裏
，CO (或氧氣)也能進到孔裏，在氣(CO)-固(pt)-液(硫酸水溶液中的水)共同接觸的位置即三相界麵完成電子提供。因此,三相界麵如何在硫酸長期浸泡、電化學反應衝擊、電泳驅動下保持穩定，是可靠精確傳感的核心。其二
，硫酸水溶液要穩定
，不揮發，不吸水
、不泄漏。任何硫酸水溶液的質量變化都會導致傳感器內部壓力的變化,進而引起三相界麵的變化。其三、由封裝、材料物理特性決定的電極和硫酸水溶液接觸應力要穩定不變。

 

目(mu)前(qian)電(dian)化(hua)學(xue)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)基(ji)本(ben)源(yuan)於(yu)上(shang)述(shu)因(yin)素(su)。電(dian)化(hua)學(xue)傳(chuan)感(gan)器(qi)最(zui)核(he)心(xin)的(de)技(ji)術(shu)及(ji)工(gong)藝(yi)之(zhi)一(yi)是(shi)如(ru)何(he)構(gou)建(jian)孔(kong)的(de)物(wu)理(li)結(jie)構(gou)合(he)理(li)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)的(de)電(dian)極(ji)

，它(ta)和(he)靈(ling)敏(min)度(du)、響應恢複
、壽命、溫度特性密切相關。其二是封裝。電化學傳感器存在的問題如幹燥條件下的失水失活、高濕條件下的吸水漏液，長期接觸被測氣體導致的中毒失活
，電極孔結構解體導致的失活。體現在性能上是漏液、壽命短(相比其它原理)、體積大。體現在製造上表現為設計、工藝複雜
、製造成本昂貴。

 

電化學傳感器的未來：明確的方向是電解液室溫固態化並以此為基礎實現MEMS化。實現固態化和MEMShuadedianhuaxuechuanganqibujinnenggoukefubaokuozhizaozaineidedabufenwenti，erqiekeyijifaxindeyingyong，weiqiyedailaixindezengchang。cishidedianhuaxuechuanganqijiangshigaoduyitihuade，yijichengde、小巧的電子係統。但是
，這樣的結果仍然不能克服高濃度或被測氣體長期與傳感器接觸導致的傳感器性能變化。

 

PID——光離子化檢測器

 

PID由(you)紫(zi)外(wai)光(guang)源(yuan)和(he)氣(qi)室(shi)構(gou)成(cheng)。紫(zi)外(wai)發(fa)光(guang)原(yuan)理(li)與(yu)日(ri)光(guang)燈(deng)管(guan)相(xiang)同(tong)，隻(zhi)是(shi)頻(pin)率(lv)高(gao)，能(neng)量(liang)大(da)。被(bei)測(ce)氣(qi)體(ti)到(dao)達(da)氣(qi)室(shi)後(hou)，被(bei)紫(zi)外(wai)燈(deng)發(fa)射(she)的(de)紫(zi)外(wai)光(guang)電(dian)離(li)產(chan)生(sheng)電(dian)荷(he)流(liu)，氣(qi)體(ti)濃(nong)度(du)和(he)電(dian)荷(he)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)正(zheng)相(xiang)關(guan)，測(ce)量(liang)電(dian)荷(he)流(liu)即(ji)可(ke)測(ce)得(de)氣(qi)體(ti)濃(nong)度(du)。

 

 

特殊氣體:物理形態多變
、化學過程及反應生成物複雜多樣。包括無機氣體如氨氣。有機氣體如甲苯等。

 

前麵介紹的各種氣體傳感器，對複雜氣體的檢測麵臨巨大挑戰。如:對有機蒸氣的檢測，紅外吸收原理麵臨著很難克服的困難：a
、有機蒸氣由於分子量大的緣故，特征吸收波長較長，紅外吸收後能量變化小，通常靈敏度會很低。b
、長分子鏈的有機蒸氣易吸附，會粘附在探測器上，破壞光傳輸。c、不能實現對voc總量的檢測。紅外係統若實現總量評價
，則需要全光譜響應的濾光片、探測器和全光譜紅外光源
，這樣的要求不僅難實現
，即使實現，在全光譜範圍內，無機氣體

、水的幹擾將順理成章。而化學傳感器中半導體易被無機氣體、溫
、濕度幹擾，漂移
，濃度分辯率低，雖然其檢測範圍寬

、覆蓋氣體種類多，但仍僅適合在低端應用。在這樣的背景下
，在工業現場voc檢測時PlD是較好的選擇。

 

相對其它傳感器plD最大的特點是隻對很少的無機氣體
，如氨氣
、磷化氫等敏感。原因在於大部分的無機氣體有很高的電離能(大於11.7ev)。目前plD燈最高紫外幅射能量僅為11.7ev。因此，在石油化工園區
，PiD的響應可以認為是voc的響應。

 

PID工作原理

 

1、在真空玻璃腔內充入高純度稀有氣體如氬氣
、氪氣。

 

2、用紫外透光片氟化鎂單晶將玻璃腔體密封，在此氟化鎂晶體對紫外光透明。

 

3、在玻璃腔外壁套上電極。

 

4、在氟化鎂窗口加上電極和電場，做為被測氣體氣室，這就是一個完整的可電離VOCdeziwaideng。gongzuoshizaiboliqiangwaijiashanggaopindianchang
，ziwaidengneidexiyouqitibeiwaijiadianchangdianlichudianzihelizi，dianzihelizifuheshiziwaiguangdexingshixiangwaifushenengliang。ziwaiguangchuanguofuhuameichuangkoudaodaqishi
，qishineibeiceqitibeiziwaiguangdianlichanshengdianzihelizi，dianhezaidianchangzuoyongxiachanshengdianliu
，jiukeyicedaole。

 

 

PlD穩定工作需要:

 

1
、PID必須幅射足夠的能量才能電離被測氣體；

 

2、產生紫外光的高頻電場必須是穩定的。

 

3、玻璃腔體內不能有雜質氣體，雜質氣體會導致附加電離，影響紫外發光效率。

 

4、紫外光譜是穩定、均勻的。

 

5

、紫外光到達氣室的傳輸是穩定
、均勻並不與構成氣室的金屬電極材料相互作用而產生重金屬沉積，重金屬在紫外幅射窗口沉積會阻擋紫外到達氣室。

 

這就要求：紫zi外wai燈deng充chong入ru的de發fa光guang物wu質zhi必bi須xu是shi氣qi體ti才cai能neng均jun勻yun發fa光guang並bing傳chuan輸shu。腔qiang體ti內nei不bu能neng有you雜za質zhi氣qi體ti
，以yi防fang止zhi附fu加jia電dian離li等deng。這zhe些xie要yao求qiu決jue定ding了le發fa光guang氣qi體ti的de選xuan擇ze隻zhi能neng是shi稀xi有you氣qi體ti。窗chuang口kou材cai料liao則ze必bi須xu對dui紫zi外wai透tou明ming並bing具ju有you穩wen定ding的de理li化hua性xing質zhi，事shi實shi上shang紫zi外wai窗chuang口kou材cai料liao的de選xuan擇ze是shi極ji其qi有you限xian的de。這zhe些xie限xian至zhi條tiao件jian最zui終zhong也ye決jue定ding了lePID應用的局限性。

 

為什麼目前的PID不能測丙烷、乙烷

、甲烷和大部分無機物

 

PID的本質是使被測物質電離後測電荷流
，電離需要能量。目前的PID紫外幅射能量最常見的是8.3ev、9.8ev
、10.6ev。而電離甲烷需要的能量為12.6ev，乙烷為11.56ev、丙烷為10.95ev

、二氧化碳為13ev等。事實上，人們很想開發出能量更高的PID

，但限至條件在於稀有氣體的種類極其有限，紫外波長(能量)是由稀有氣體本身的電子能級決定的，人類無法改變；lingyigexianzhitiaojianshitedingbochangdeziwaiguangtouguangchuangkoucailiao

，nengtoushenmeyangbochangdeziwaiguangqujueyuchuangkoucailiaodejinggechangshu
，zaimuqiandecailiaotixizhongxuanzeyejiyouxian。renmensuirankaifachu11.7ev的發光體，但適合的窗口材料隻有氟化鋰(LiF)

，而氟化鋰極易吸水，導致11.7ev的PID壽命隻有兩個月。即目前的紫外燈由於輸出能量的限製，仍不能檢測甲烷等有較高電離能的物質。

 

PID為什麼沒有選擇性?

 

如果我們選擇的PID的紫外幅射能量是10.6ev，就意味著被測環境中電離能小於10.6ev的所有氣體分子都會被電離，我們測到的電荷流是所有被電離氣體的電荷流的和，而不是某種氣體的電荷流。PID無選擇性是由此決定的。

 

PID在工作時
，氣室內被電離的物質相遇時會複合還原
，長鏈分子
、灰hui塵chen等deng會hui沉chen積ji在zai窗chuang口kou表biao麵mian，除chu此ci
，傳chuan感gan器qi工gong作zuo時shi產chan生sheng的de離li子zi流liu轟hong擊ji氣qi室shi電dian極ji也ye會hui使shi重zhong金jin屬shu沉chen積ji在zai窗chuang口kou表biao麵mian，這zhe顯xian然ran會hui影ying響xiang紫zi外wai光guang透tou過guo，而er導dao致zhi零ling點dian漂piao移yi、靈敏度降低，影響檢測結果。實際上除了PiD燈的製備技術、氣室設計，PID燈紫外透過窗口的清洗技術也是核心技術之一。

 

PID的未來

 

1、PiD作為理想的非放射性離子源會永遠存在
；

 

2、提高PID燈內充氣前的真空度以及填充氣體純度以提高發光效率和發光穩定性；

 

3、開發新的窗口材料及加工精度以改善透光率、出射光均勻性、封裝質量、以及穩定性和壽命；

 

4、預防色散導致窗口的重金屬沉積
，延長壽命；

 

5、防止大分子有機物、小顆粒物沉積的窗口清潔技術
；

 

6
、輸出能量更高的長壽命PID燈的開發

；

 

7、小體積。

 

氣體傳感器的發展方向

 

氣體傳感器的研究涉及麵廣、難度大，屬於多學科交叉的研究內容。要切實提高傳感器各方麵的性能指標需要多學科、duolingyuyanjiugongzuozhedexietonghezuo。qimincailiaodekaifahegenjubutongyuanlijinxingchuanganqijiegoudehelishejiyizhishoudaoyanjiurenyuandeguanzhu。weilaiqitichuanganqidefazhanyejiangweiraozheliangfangmianzhankaigongzuo。jutibiaoxianruxia:

 

氣敏材料的進一步開發一方麵尋找新的添加劑對已開發的氣敏材料性能進行進一步提高

；另一方麵充分利用納米、薄膜等新材料製備技術尋找性能更加優越的氣敏材料。

 

新型氣體傳感器的開發和設計根據氣體與氣敏材料可能產生的不同效應設計出新型氣體傳感器。近年來表麵聲波氣體傳感器、光學式氣體傳感器
、石英振子式氣體傳感器等新型傳感器的開發成功進一步開闊了設計者的視野。目前仿生氣體傳感器也在研究中。

 

qitichuanganqichuanganjilidejinyibuyanjiuxindeqimincailiaohexinxingchuanganqicengchubuqiong，henyoubiyaozaililunshangduitamendechuanganjilijinxingshendudeyanjiu。zhiyoujilimingquele
，xiayibudegongzuocaihuishaozouwanlu。

 

氣qi體ti傳chuan感gan器qi的de智zhi能neng化hua生sheng產chan和he生sheng活huo日ri新xin月yue異yi的de發fa展zhan對dui氣qi體ti傳chuan感gan器qi提ti出chu了le更geng高gao的de要yao求qiu，氣qi體ti傳chuan感gan器qi智zhi能neng化hua是shi其qi發fa展zhan的de必bi由you之zhi路lu。智zhi能neng氣qi體ti傳chuan感gan器qi將jiang在zai充chong分fen利li用yong微wei機ji械xie與yu微wei電dian子zi技ji術shu、計算機技術、信號處理技術、電路與係統、傳感技術、神經網絡技術、模糊理論等多學科綜合技術的基礎上得到發展。

 

仿生氣體傳感器的迅速發展　警犬的鼻子就是一種靈敏度和選擇性都非常好的理想氣敏傳感器，結合仿生學和傳感器技術研究類似狗鼻子的＂電子鼻＂將是氣體傳感器發展的重要方向之一。

 

本文轉載自傳感器技術。

 

 

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