气体传感器简介.ppt

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1、气体传感器简介目录背景与发生原理气体传感器分类及常用传感器工作原理气体传感器市场主要厂商背景与发生原理背景：由SeiyamaT在1962年首先报道的，利用ZnO薄膜的表面电导在气体中的变化来检测可燃性气体。同年，田口尚义发明了二氧化锡基气体传感器，并通过贵金属掺杂大幅度地提高了对可燃性气体的灵敏度，并实现了产业化。发生原理：气体传感器通过测量它附近气体浓度与气体相互作用，每种气体都有一个独特的电场，传感器通过这些电场来识别气体，在装置内通过测量电流放电来决定气体浓度。气体传感器分类半导体氧化物型气体传感器红外线型气体传感器电化学式气体传感器热导气体传感器接触燃

2、烧式气体传感器半导体氧化物型气体传感器半导体氧化物气体传感器也称为化学电阻(chemiresistors).电阻化的传感器的检测原理是基于其表面半导体吸附的气体分子引起电阻薄膜上阻值变化。气固的交互作用影响薄膜的电阻是因为薄膜内部的电阻率发生改变试用范围：半导体氧化物型气体传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、甲烷（天然气、沼气）、酒精、一氧化碳（城市煤气）、硫化氢、氨气（包括胺类，肼类）等很多气体地检测。优点：这种传感器成本低廉，具有快速、简便等优点。并且适宜于民用气体检测的需求。缺

3、点：这些氧化物半导体的纯相是光谱性敏感材料，具有灵敏度低、选择性不好、稳定性较差、且有的电阻大，同时受环境影响较大。半导体氧化物型气体传感器电化学式气体传感器电化学式气体传感器是一种化学传感器，一般分为下面几种类型：第一类:在保持电极和电解质溶液的界面为某恒电位时，将气体直接氧化或还原，并将流过外电路的电流作为传感器的输出。(如：恒定电位电解池型气体传感器)第二类:将溶解于电解质溶液并离子化的气态物质的离子作用于离子电极，把由此产生的电动势作为传感器输出。（离子电极式气体传感器）第三类:将气体与电解质溶液反应而产生的点解电流作为传感器输出。(如：电量式气体传感

4、器)第四类：不用电解质溶液，而用有机电解质、有机凝胶电解质、固态电解质、固态聚合物电解质等材料制作传感器。(如：浓差电池式气体传感器)适用范围：电化学类气体检测仪主要用于检测毒性气体如：CO,CO2,H2,O2,SO2等。优点：选择性好、灵敏度高。缺点：对干扰气体也有响应,会引起误报,因而需要增加抗干扰部分，寿命短,一般1～2年就应更换传感器。电化学式气体传感器工作原理：当某物质受到红外光束照射时，该物质的分子就要吸收一部分能量并将其转换为分子的振动和转动能量，同一种物质对不同波长的红外辐射吸收程度不同，如果将不同波长的红外辐射按顺序通过某物质，逐一测量其吸收

5、程度，并记录下来，就得到该物质在测定波长范围内的吸收光谱曲线应用范围：监测各种挥发性有机物(VOCS)、毒气、如异丁烯、苯、甲醇和二氧化硫、一氧化碳等。红外线气体传感器红外线气体传感器红外线气体传感器基本机构（由光学部件和测量电路构成，测量电路的结构由光学部件及系统功能决定）红外辐射光源（使用广谱光源光谱覆盖波长从1μm到15～20μm）气室（抽取式测量的红外仪器需要气室）红外检测器（用于检测通过气室的红外光能）红外线气体传感器基本结构：接触燃烧式气体传感器接触燃烧式气体传感器分为直接接触燃烧式、催化接触燃烧式工作原理：气敏材料（如Pt电热丝）在通电状态下，可

6、燃气体氧化燃烧，或在催化剂下氧化燃烧，电热丝由此升温，从而阻值发生变化。特性：对不燃烧气体不敏感，，具有广谱特性即能检测各种可燃气体，亦称为热导性传感器接触燃烧式气体传感器：热导气体传感器热导池式气体传感器每一种气体，都有自己特定的热导率，当两个和多个气体的热导率差别较大时，可以利用热导元件，分辨其中一个组分的含量。这种传感器已经传感器地用于氢气的检测、二氧化碳的检测、高浓度甲烷的检测。这种气体传感器可应用范围较窄，限制因素较多。这是一种老式产品，全世界各地都有制造商。产品质量全世界大同小异。气体传感器主要厂商气体传感器生产企业主要集中在日本，欧洲和美

7、国。气体传感器相关企业有英国城市技术公司（母公司为Honeywell）、日本Figaro、英国Alphasense、Dynament炜盛科技等其以电化学起家，同事涉足红外和催化类气体传感器，其产品既包括O2、CO2、NO、NO2等常见气体传感器，也包括HCL、CL2、联氨等工业用气的传感器Honeywell英国城市技术2012年figaro气体销售额排名第二，其产品主要有半导体型（MOS）电化学以及催化燃烧型气体传感器广泛用于工业，汽车，室内空气检测以及科学测量等领域日本figaroAlphasense是位于英国的气体传感器公司，主要产品是O2、有毒气体和易燃

8、气体传感器。该公司传感器技术涵盖了电化