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從技術(shù)的角度分類，根據(jù)檢測(cè)原理，氣體傳感器主要可分為：半導(dǎo)體型氣體傳感器、催化燃燒式氣體傳感器、熱導(dǎo)池式氣體傳感器、電化學(xué)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(xué)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(diǎn)是什么？

1、電化學(xué)式氣體傳感器

相當(dāng)一部分的可燃性的、有毒有害氣體都有電化學(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。

在傳感器中，是被水性凝膠電解質(zhì)（一般是硫酸：H2SO4）浸濕的電極，當(dāng)所探測(cè)的氣體（比如一氧化碳：CO，或者硫化氫：H2S）進(jìn)入傳感器內(nèi)與電解質(zhì)發(fā)生氧化或者濃度變化時(shí)，工作電極在催化劑作用下產(chǎn)生微弱電流。電流經(jīng)過與傳感器相連接的放大器放大，從而顯示目標(biāo)區(qū)域的氣體濃度。

電化學(xué)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(fā)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(guān)。這種傳感器可以有效地檢測(cè)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(cè)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(xué)反應(yīng)是在電流強(qiáng)制下發(fā)生的，是一種真正的庫侖分析的傳感器。這種傳感器已經(jīng)成功地用于：一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼等氣體的檢測(cè)之中，是目前有毒有害氣體檢測(cè)的主流傳感器。

（3）濃差電池型氣體傳感器，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)例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質(zhì)型二氧化碳傳感器。

（4）極限電流型氣體傳感器，有一種測(cè)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(guān)的原理制備氧（氣）濃度傳感器，用于汽車的氧氣檢測(cè)，和鋼水中氧濃度檢測(cè)。

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(tài)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(fā)生變化。這種傳感器對(duì)不燃燒氣體不敏感，因而可以專門檢測(cè)各種可燃?xì)怏w，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(jiān)測(cè)和報(bào)警。該傳感器在環(huán)境溫度下非常穩(wěn)定，并能對(duì)處于爆炸下限的絕大多數(shù)可燃性氣體進(jìn)行檢測(cè)。

催化燃燒式氣體傳感器計(jì)量準(zhǔn)確，響應(yīng)快速，壽命較長(zhǎng)。傳感器的輸出與環(huán)境的爆炸危險(xiǎn)直接相關(guān)，在安全檢測(cè)領(lǐng)域是一類主導(dǎo)地位的傳感器。

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

3、熱導(dǎo)池式氣體傳感器

每一種氣體，都有自己特定的熱導(dǎo)率，當(dāng)兩個(gè)和多個(gè)氣體的熱導(dǎo)率差別較大時(shí)，可以利用熱導(dǎo)元件，分辨其中一個(gè)組分的含量。這種傳感器已經(jīng)用于氫氣的檢測(cè)、二氧化碳的檢測(cè)、高濃度甲烷的檢測(cè)。這種氣體傳感器可應(yīng)用范圍較窄，限制因素較多。這是一種老式產(chǎn)品，全世界各地都有制造商。產(chǎn)品質(zhì)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(qū)都有特征吸收峰，檢測(cè)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(shù)為基礎(chǔ)的傳感器工業(yè)的發(fā)展，這種傳感器的體積已經(jīng)由10升，45公斤的巨無霸，減小到2毫升（拇指大?。┳笥?。使用無需調(diào)制光源的紅外探測(cè)器使得儀器完全沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，完全實(shí)現(xiàn)免維護(hù)紅外線氣體傳感器可以有效地分辨氣體的種類，準(zhǔn)確測(cè)定氣體濃度。

這種傳感器成功的用于：二氧化碳、甲烷的檢測(cè)。

5、半導(dǎo)體式氣體傳感器

它是利用一些金屬氧化物半導(dǎo)體材料，在一定溫度下，電導(dǎo)率隨著環(huán)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(shí)，電阻會(huì)急劇減小的原理制備的。

半導(dǎo)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(cè)。尤其是，這種傳感器成本低廉，適宜于民用氣體檢測(cè)的需求。

下列幾種半導(dǎo)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(zhì)量的傳感器可以滿足工業(yè)檢測(cè)的需要
缺點(diǎn)：穩(wěn)定性較差，受環(huán)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(shù)也不能確定。因此，不宜應(yīng)用于計(jì)量準(zhǔn)確要求的場(chǎng)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(jīng)實(shí)現(xiàn)了“傳感器化”進(jìn)程。它是利用空氣中的氧氣可以被強(qiáng)磁場(chǎng)吸引的原理制備的。這種傳感器只能用于氧氣的檢測(cè)，選擇性極好。大氣環(huán)境中只有氮氧化物能夠產(chǎn)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(cè)氣體激發(fā)電離產(chǎn)生正、負(fù)離子。這些電離的微粒產(chǎn)生的電流經(jīng)過檢測(cè)器的放大，就能在儀表上顯示ppm級(jí)的濃度。這些離子經(jīng)過電極后很快就重新組合到一起變成原來的有機(jī)分子。在此過程中分子不會(huì)有任何損壞；PID不會(huì)“燒毀”也不用經(jīng)常更換標(biāo)樣氣體，這樣一來，經(jīng)過PID檢測(cè)的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測(cè)定。

PID氣體探測(cè)器能夠檢測(cè)極低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）和其它有毒氣體。尤其是對(duì)VOC的靈敏檢測(cè)使其在應(yīng)急事故檢測(cè)中具有無可替代的作用。

8、光學(xué)式氣體傳感器

光學(xué)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(xué)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(cè)量和分析紅外吸收峰來檢測(cè)氣體。這類傳感器具有高抗振能力和抗污染能力，與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，能連續(xù)測(cè)試分析氣體，具有自動(dòng)校正、自動(dòng)運(yùn)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(zhì)的玻璃光纖?；钚晕镔|(zhì)中含有固定在有機(jī)聚合物基質(zhì)上的熒光染料，當(dāng)VOC與熒光染料發(fā)生作用時(shí)，染料極性發(fā)生變化，使其熒光發(fā)射光譜發(fā)生位移。用光脈沖照射傳感器時(shí)，熒光染料會(huì)發(fā)射不同頻率的光，檢測(cè)熒光染料發(fā)射的光，可識(shí)別VOC。

9、FID氣體傳感器

FID的全稱是火焰離子化檢測(cè)器，因?yàn)橐话愣加玫氖菤錃猓砸话憬袣浠鹧鏅z測(cè)器。它的原理很簡(jiǎn)單，當(dāng)有機(jī)物經(jīng)過檢測(cè)器時(shí)，在火焰那里會(huì)產(chǎn)生離子，在極化電壓的作用下，噴嘴和收集極之間的電流會(huì)增大，對(duì)這個(gè)電流信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和記錄即可得到相應(yīng)的譜圖。

一般的有機(jī)化合物在FID上都有響應(yīng)，一般分子量越大，靈敏度越高。FID是GC最基本的檢測(cè)器。FID雖然是準(zhǔn)通用型檢測(cè)器，但有些物質(zhì)在此檢測(cè)器上的響應(yīng)值很小或無響應(yīng)。這些物質(zhì)包括永久氣體、鹵代硅烷、H2O、NH3、CO、CO2、CS2、CCl4、等等。所以，檢測(cè)這些物質(zhì)時(shí)不應(yīng)使用FID。

FID的靈敏度比熱導(dǎo)檢測(cè)器高100-10000倍，檢測(cè)限達(dá)10-13g/s，對(duì)溫度不敏感，響應(yīng)快，適合連接開管柱進(jìn)行復(fù)雜樣品的分離，線性范圍為10的7次方，是氣體色譜檢測(cè)儀中對(duì)烴類靈敏度最好的一種手段，廣泛用于揮發(fā)性碳?xì)浠衔锖驮S多含碳化合物的檢測(cè)。

以上是關(guān)于氣體傳感器的分類及工作原理和特點(diǎn)，氣體傳感器發(fā)展方向，氣體傳感器和其它傳感器一樣，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。納米、薄膜技術(shù)等新材料制備技術(shù)的成功應(yīng)用為氣體傳感器實(shí)現(xiàn)新功能提供了條件。利用MEMS技術(shù)幫助實(shí)現(xiàn)傳感器尺寸小型化，進(jìn)而研究多氣體傳感器的集成以實(shí)現(xiàn)多功能化。而氣體傳感器與數(shù)字電路的集成則將成為實(shí)現(xiàn)智能化的必然途徑。