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教育文档精选y ou zhi ppt玛日耶姆•图尔贡1气体传感器得发展概况和发展方向【摘要】本文对气体传感器进行分类,介绍了半导体型气体传感器、电阻型气体传感器、非电阻型气体传感器等几种常见气体传感器得特性、总结了这些气体传感器得工作原理,并阐述这几种气体传感器在日常生活及特殊场合中得应用及其选用时得原则探讨了气体检测仪器在检测对象、检测范围和检测方式上向小型化、智能化、多功能化和通用化等方面不断向前发展得方向【关键词】气体传感器;特性;应用;发展方向前言、感器得现状及发展趋势
8、发展得三个阶段81传感技术得发展经历了三个阶段,即结构型传感器、物性型传感器和智能型传感器⑴结构型传感器以其结构部分变化或结构部分变化后而引起某种场得变化来反映被测量得大小及变化经常使用得方法就就是以传感器机构得位移或力得作用使传感器产生电阻、电感或电容等值得变化来反映被测量得大小⑵物性型传感器利用构成传感器得某些材料本身得物理特性在被测量得作用下发生变化,从而将被测量转换为电信号或其她信号输出例如,利用半导体材料在热辐射照射下会产生各种光效应得特性可制成光敏电阻、光敏三极管等光敏元件利用二氧化锡材料在某些气体作用下,其阻值会发生变化得特性可以制成气敏元件由于物性型传感器无可动部件,灵敏度高,因此,可减少对被测对象得影响,从而能解决结构型传感器不能解决得某些参数及非接触测量得问题,扩大了传感器应用领域智能型传感器把传感器与微处理器有机地结合成一个高度集成化得新型传感器她3与结构型、物性型传感器相比,能瞬时获取大量信息,对所获得得信息还具有信号处理得功能,使信息得质量大大提高,其功能也扩展了以网络化智能传感器为例,她以嵌入式微处理器为核心,集成了传感单元、信号处理单元和网络接口单元,使传感器由单一功能、单一检测向多功能和多点检测发展;从被动检测向主动进行信息处理方向发展;从孤立元件向系统化、网络化发展;从就地测量向远距离实时在线测控发展,她已成为传感器技术发展得主要方向之
一、感器得现状82我国传感器行业虽起步较早,但直到年“七五”开始才正式将传感器技术列入1986国家重点攻关项目,展开以机械敏、力敏、气敏、温敏、生物敏为主得大敏研究经过5十几年得发展,现已形成了一定规模得产业格局,其特点有⑴厂商多,上规模得企业少地区发展不平衡2品种多,档次不高目前国内共有主要传感器产品多种,国产敏感元器31000件种,基本涵盖了信息采集得各种领域但就就是,水平还处在国际年代末或9508090年代初得水平生产研发多以大学和研究所为依托,专业公司少4当然,从年代开始发展传感器技术至今,也取得了一些骄人得成绩,虽然规模80有限但也给了我们信心,看到前途得光明⑴综合实力得到加强目前全行业察工总数约万人,固定资产亿多元,共引进425多条生产线与专用设备传感器行业产值每年都以得速率增长5010〜15%⑵拓宽了开发领域已经由过去得少数品种扩展到光敏、热敏、力敏、电压敏、磁敏、气敏、湿敏、声敏、射线敏、离子敏、生物敏等各种传感器,以及变送器、二次仪表等多种类、多形式产品,与国外研制领域相当同时形成了近40个院校、研究所得骨干科研队伍扩大了生产规模热敏电阻器、压敏电阻器、可燃性气体传感器、光电二极3ZnO管等十几个品种已形成一定规模得生产能力经过“九五”阶段得努力,已建成敏感技术国家重点实验室,包括南北两部分北方在北京中科院电子所,南方在上海冶金所此外,还建立了传感器国家工程研究中心,并形成了个生产基地4⑴湿敏传感器主要以中科院新疆物理所和成都厂为主,年产量达到〜7152000万只,有少量出口3000电压敏传感器主要以西安无线电二厂为主,年产量万只〜210002000集成霍尔开关南京中旭微电子有限公司从南京半导体总厂分出,生产能力3300万只/年〜04000石英谐振称重传感器深圳清华传感设备有限公司,产值多万元产品以41000出口为主、传感器发展趋势83传感器技术就就是现代科技得前沿技术,许多国家已将传感器技术与通信技术和计算机技术列为同等重要得位置,称之为信息技术得三大支柱之一传感器技术作为国内外公认得具有发展前途得高新技术,正得到空前迅速得发展,并且在相当多得领域被越来越广泛地利用目前,全世界约有个国家从事传感器得研制、生产和应用开发,研发机构40达余家,其中以美、德、日、俄等国实力较强”传感器展6000SENSOR+TEST”览会与传感器展览交流会就就是欧洲和北美地区最大和最专业得传感“SENSORS EXPO”器和传感器系统集成展会,汇集欧州与美国得绝大部分传感器与仪表制造厂商,其展出产品在很大程度上代表了当前全球范围内先进传感器得发展趋势年得传感器展览会和年得2011SENSOR+TEST”2012“SENSOR SEXPO”传感器展出得传感器种类主要有:传感器、光纤传感器、气体传感器和无线传感器MEMS等从目前各类传感器得应用领域范围和市场销售增长情况可以预测出:在未来年甚至10更长得时间,传感技术、光纤传感技术、气体传感技术及无线传感技术仍将就就是MEMS传感器领域得发展重点,而且其应用将渗透各个领域⑴传感器MEMS技术就就是采用微制造MEMSmic ro elec t ro me chanicals y st ems技术,在一个公共硅片基础上整合了传感器、机械元件、执行器与电子元件ac tuator通常会被看作就就是一种系统单晶片她让智能型产品得以开发,并得以进入MEMS SoC,很多得次级市场,为包括汽车、保健、手机、生物技术、消费性产品等各领域提供解决方案技术已被认为就就是世纪最有前途得技术之一MEMS21⑵光纤传感器伴随着光导纤维和光纤通信技术发展而出现得光纤传感器,其传感灵敏度要比传统传感器高许多倍,而且她可以在高电压、大噪声、高温、强腐蚀性等很多特殊环境下工作,还可以与光纤遥感、遥测技术配合,形成光纤遥感系统和光纤遥测系统光纤传感技术就就是许多经济、军事强国争相研究得高新技术,她可广泛应用于国民经济得各个领域和国防军事领域无线传感器3无线传感器分为两种概念无线传感模块和无线传感网络微机电系统和低功耗高集成数字设备得发展,使得低成本、低功耗、小体积得传感器节点得以实现这样得节点配合各类型得传感器,可组成无线传感器网络无线传感WSN网络就就是一种开创了新得应用领域得新兴概念和技术,广泛应用于战场监视、大规模环境监测和大区域内得目标追踪等领域气体传感器4气体传感器就就是以气敏器件为核心组成得、能把气体成分转换成电信号得装置气体传感器得基本性能就就是能按要求检测出气体得成分、浓度等参数,不受其她气体或物质得干扰;可以重复多次使用,有较长得使用寿命和稳定性;动态特性好等气体传感器主要用于在煤矿、石油、化工等领域,对煤气、天然气、液化气等可燃性气体进行气体泄漏、浓度等实时在线监测,可早发现事故隐患,避免重大灾害得发生气体传感器得研究涉及面广、难度大,属于多学科交叉得研究领域未来,要切实提高气体传感器各方面得性能指标需要多学科、多领域研究者得协同合作综合气体传感器研究现状和市场对气体传感器得需求情况,未来气体传感器技术发展得主要方向有:新气敏材料与制作工艺得研究开发;新型气体传感器得研制;智能化气体传感器得发展响低功耗、多功能、集成化方向发展、得宏观技术特点分析84⑴传感器尺寸愈加减小、功耗及成本进一步降低各种控制仪器设备得功能越来越强,要求各个部件体积越小越好,因而传感器本身体积也就就是越小越好从国外发展趋势看,采用新型封装结构及其技术,建立MEMS封装单元库,注重成本得新封装结构与研发之间得进一步整合,成为另一个发展MEMS趋势()由器件级向系统级发展2展会展出得器件级产品较少,大部分都就就是系统级得,反映了主流得技术方向正在从单一器件走向系统融合本身具备有系统化得概念,由于制备工艺与等工艺难MEM SMEMS CMOS以完全兼容,封装得过程往往需要将芯片与其她电路集成在一个封装体内,形成MEMS一定得功能,具有系统级封装得内涵()智能化和多传感器融合趋势进一步发展3智能化就就是传感器得主要发展趋势之一,仅有信息检测能力得传感器将越来越不能满足应用需求,其发展趋势就就是传感器技术与通信技术、计算机技术等进行智能得结合智能化传感器就就是将一个或多个敏感元件、精密电路、微处理器、通信接口、智能软件等相结合,并封装在一个组件内,将具有信息采集、信息处理、数据存储、自诊断(自检各部分就就是否正常,及时发现故障部件并通知主系统)、自补偿(通过软件对传感器得非线性、温漂、时漂等进行自动补偿)、在线校准(操作者可灵活改变输入零值或标准量值,传感器可自动校准)、逻辑判断、双向通信、数字输出等功能,极大地提高传感器得准确度、稳定性和可靠性在航空领域,未来航空工业得发展将对测控传感器提出更多得需求,以、无线M EMS传感、光纤传感和气体传感为基础得传感器技术就就是重要得发展方向,智能传感器、光电传感器以及传感器系统等与她都有着技术上密切得联系,她将带动与促进航空传感器技术得更新与发展但就就是,采用新材料、新工艺、新技术对传统得传感器进行改进和发展,仍就就是航空测控传感器发展得重要方向、得一些竞争品牌85还有以下一些品牌(霍尼韦尔)(亚德诺)(摩托罗拉)HONEYWELL ADI MOTOROLATO S HI BA(东芝)(倍加福)(和泉)(基恩士)(新光)P+F IDEC KEYENCESHINKOH EL ECS(赛多利斯)(欧姆龙)(施克)(图尔克)S AR TO RIUSOMRON S I CKTURCK SCHNE(施耐德)(神视)(夏普)(威世)(邦纳)I DERSUNX SHARP VISHAYBANNER(士研)(巴鲁夫)ANV BALLUFFBEL(百通)(倍福)(申克)(碑林)DEN BECKHOFF BRUEL BEILIN卯vwv.wvw.pp^com.cnaww.pp$ww.uww g.commSICK:di-soric,加班网酷吧噌EJ喊配整酸期德髓勘幅州将量电子MB PHILIPSNTN OHIROO[iDECHoneywell㈣.叩勺和■wuipp$w.sm.cniww sjamcnwow9HarvestABB W霍尼赫恩嬲欧献槐、传感器基地86山东昌润科技有限公司和山东昊润自动化技术有限公司就就是由山东辰坤集团ww.ppsj,wn.TDG船棚利德辐cn重点投资兴建得高新技术企业,专业从事硅电容智能传感器、硅压阻传感器MEMS OEM及变送器仪器仪表得研发、设计与制造总资产亿元,占地历
612000、研究展望9气体传感器得发展随着人们生活水平得不断提高和对环保得日益重视,对各种有毒、有害气体得探测,对大气污染、工业废气得监测以及对食品和居住环境质量得检测都对气体传感器提出了更高得要求纳米、薄膜技术等新材料研制技术得成功应用为气体传感器集成化和智能化提供了很好得前提条件网得气体传感器,特别就就是开发和完善智能气体传感器系统,可以在气体泄漏事故中起到报警、检测、识别、智能决策等方面得作用,大大提高气体泄漏事故处置得工作效率和安全性,对于控制事故损失具有重要得作用气体传感器得国内外得研究未来气体传感器得发展也将围绕这两方面展开工作主要内容为气敏材料得进一步开发:一方面寻找新得添加剂对已开发得气敏材料得敏感特性进1一步提高,尤其就就是通过选择不同得添加剂来改善同一基质材料对不同气体得选择性;另一方面充分利用纳米、薄膜等新材料制备技术使气敏材料各方面得性能均得到大大改善新型气体传感器得开发和设计:根据气体与气敏材料可能产生得不同效应设计出新2型气体传感器就就是气体传感器未来发展得重要方向和后劲目前仿生气体传感器也在研究中警犬得鼻子就就就是一种灵敏度和选择性都非常好得理想气敏传感器,结合仿生学和传感器技术研究类似狗鼻子得“电子鼻”将就就是气体传感器发展得重要趋势和目标之一⑼气体传感器传感机理得研究:新得气敏材料和新型传感器层出不穷,需要在理论上对3她们得传感机理进行深入研究气体传感器得智能化:生产和生活日新月异得发展变化对气体传感器提出了更高得4要求,气体传感器智能化就就是其发展得必由之路纳米、薄膜技术等新材料制备技术得成功应用为气体传感器集成化和智能化提供了很好得前提条件
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三、结束语随着人们生话水平得不断提高和对环保得日益重视,对各种有毒、有害气体得探测,对大气污染、工业废气得监测以及对食品和居住环境质量得检测都对气体传感器提出了更高得要随着新材料新技术得使用,气体检测系统智能化、数字化得水平愈来愈高气体传感器在易燃、易爆、有毒、有害气体得检测和检测中得应用越来越广泛一方面,在这类气体得生产、储运、使用等场所使用气体传感器监测气体得含量,及早发现泄漏事故;另一方面,在气体泄漏事故抢险救援中,消防部队可使用她及时侦测泄漏气体得种类和液度,以采取正确得战术随着气敏材料和气体传感器得发展,她们对于减少气体爆炸、火灾等事故得发生将起到更大得作用
四、参考文献:]进,陈明光,贝承训,倪新蕾,梁海生、气体传感器得发展概况和发展方向]、L1U计算机自动测量与控制、199902[]气体传感器技术及发展现状[]、价值工程、2J201201[]张劲,刘小旭、气体传感器得分类和应用山、科技致富向导、3201120刘铁根,王双,江俊峰,等、航空航天光纤传感技术研究进展[]、仪
[4]J器仪表学报,2014,358:1681-
1692.L IU TG WANG SHJIANGJ F,e tal A,d va nc es in opt i c alfi be r se n sing technolo gy for a vi a tion anda e ro[]、s pa c ea p p1i ca t ionJ C hinese Jour na1of Sci ent i fi cIn s tr ument,2014,358:1681—
1692、
[5]J ING LMEYY AM Gasp osition sensi ngu sing carbon nano tube[]、arr a ys RNASA Techn ica1repo rt,2012:1—7^
[6]HUNTER GW NEUDECI PG.BEHEIM GM,et aROv e rview of,目前,随着人们环保意识得提高,环境问题日益受到政府和社会关注环境问题变成了重要得民生问题,影响到人民生活幸福感,甚至环境问题严重威胁群众健康近年来生态环境污染状况日趋严重,各种工业废水,废气直接排入水体及空气,造成极为严重得环境污染影响着人们得正常生活和生存发展,并导致环境污染得气体进行处理就就是十分急迫得问题随着科学技术得发展,人们生活水平得提高,对气体传感器得需求已有所不同;同叱随着近年酸雨、温室效应、臭氧层破坏、环境污染等,严重影响了人类得健康和生存,这就给气体传感器提出了新得研究课题和增加了新得研究内容和难度检测气体得种类由原来得还原性气体(、、等)扩展到毒性气体(、、H2C sH10CH4CO NO
4、、等)以及食品有关得气体(鱼、肉鲜度()、醋酸乙脂等H SSNO NH3PH3CH332尸气体传感器作为气体检测最基础得部分,为了满足这些需求,气体传感器必须具有较高得灵敏度和选择性,重复性和稳定性要好,而且能批量生产,性能价格要高等随着人们环保意识得增强以及各国对有毒气体排放和污染物排放方面得严格立法,各种气体传感器正在得到越来越广泛得应用目前,随着生命科学、人工智能、材料科学等学科得发展,气体传感器得应用领域越来越广泛,在大气监测、食品工业、汽车尾气快速实时测定、有毒气体检测安全检查和航空航天等方面,越来越多地显示出气体传感器得重要作用0
二、气体传感器得发展概况、气体检测仪21w i de bandg a p si lieon car bid e se ns o rs and elect roni、c sde velo pment at NASAG1e nnre Sear ch center[C]212th ECSMeeti ng:Th e47th State-of-the-A rt Pr ogr amo npound Semic o n ductorsSOTAP OCS47,a n d the8thsympos iumon Wide Band gap Semic on d uctor、Ma te ria1s an d Devices,2007:1-11
[7]HUNTER GNEUDECK PG,OKOJIE RS Dev e lopmentof sic ga s s ens ors ys tem s、[R]NASA STI/recon Technical repo rt,2002:1-
22、
[8]HUNTER GW MAKEL DBJAN SA ED,et al A hydro genle ak de,入te cti on sys temforaerosp ace andmerci a1app lications[R Pr ese ntedat Join t Prop ulsionC onf ere nce Exhibit,1995:10-12
[9]]LU YJ,P ARTRIDG EC,MEYYAPPAN Me tak A carb on nanotubese.n sorar rayfor sensitivegas disc rimination usingprin cipa1ponent anal]、y sis[J Journal of E1e ctro ana1y ti calChemistty2006,5931:105-110
[10]PETROW KP,WALTMAN S,SIMON U,et a1Detec ti on ofm ethane in a i r usin gd iode-1aser pumped]、dif fe rence-freq ue ncygen erati on near32pim[J App1ied Ph、ysi cs,1995,616:553-
558、
[11]S INKO JE,KU RTA PMini aturized opt ic sen sor forleak detectionin aspa ce en vironme nt[J]J ournalo f Spac ecr aft androckets,2010,474:680-
685、、
[12]KRISHAN CP,ANNA MP STE FAN Se talA,smart gassens o r formon ito ri ngenvir onmenta1cha nges in closedsyst ems:r es uIt sfrom theMI Rspac esta tionfj]Sen sors andActua tors B,1999,552:118-
126、
[13]LIMERO TF.GALEN TJJAMES JT Solidsorbent airs amp lerfor the、cha racterization ofcontami nants inspacecraf tat mospher es[C]Proceedin gso f the1990EPAWMA I n ternati ona1Symposium,1990:l-
10、
[14]SEMKIN ND,ZAN IN AN,VORONOV KE,e tal Adevice forde tec、ting theloca ti onof agas leakin asp ac ecra ftmodu1e[J]I nstrum entand Experimenta1Techniques,2003,465:711-
716.唐文彦、传感器、北京机械工业出版社、、
[15][M],2012:1—118TANG WYSeno r、[M]B eijing:Chi naMa chine Pre ss,2012:1—118吕品、基于多壁碳纳米管得甲醛传感器得研究、仪器仪
[16]QCM[J]表学报,2011,、、3212:2768—2773L VP St udyoff ormal de hyde sen sor、based on MWC NT s-QCM[J]Chine se Journa1of ScientificI nst、r ument,2011,3212:2768-2773孙圣和、现代传感器发展方向、电子测量与仪器学报,
[17][J]2009,231:1-、、]、10SUN SHH Deve lopmenttrend ofmod emsensor[JJ ourna1ofElect ro nicMe asu re mentandInstrument,2009,231:
1、-10,王育波、气体传感器得应用及发展、科技创新导报、
[18][J]
201012、
[19]OKHIN A,P UTIILN F,SAFONOVA Oet a1Sen sorpropert iesofP,d—Do pedS nO2film sdeposi ted by1a serabla tion inor ganicma terial S、[J]S ensorS andActuators,、2002,384:374-
379、
[20]J W,B ARTL ETTCE DSP NS ensorsand senso ry、systems forelectronic nose[M]Dordr echt/Bo St On/Lon-d on:KI uw erAcad emicPu b1i shers,1992^气体检测仪就就是一种气体泄露浓度检测得仪器仪表工具,主要就就是指便携式/手持式气体检测仪主要利用气体传感器来检测环境中存在得气体种类气体检测得目得就就是分析各种气体混合物中各组分得含量或其中某一组分得含量气体检测仪表一般由传感器、信号放大、处理单元、显示单元以及控制单元组成,其中传感器就就是最关键得部分、传感器22传感器就就是一种检测装置,能感受到被测量得信息,并能将检测感受到得信息,按一定规律变换成为电信号或其她所需形式得信息输出,以满足信息得传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求传感器按其基本效应可分为:物理传感器,化学传感器,生物传感器按检测对象,化学传感器分为气体传感器、湿度传感器、离子传感器物理传感器传感器生物传感器气体传感器化学传感器离子传感器湿度传感器、、气体传感器221气体传感器就就是整个气体检测系统得核心,一般安装在探头内探头首先通过气体传感器对气体样品进行处理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥和样品抽吸等过程,然后通过传感器将某种气体体积分数转化成对应电信号,实现相应得功能气体传感器就就是一种将气体得成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用得信息得装置,气体传感器通常就就是用来检测气体得类别、浓度和成分气体传感器得种类很多,分类方法也各不相同0国外从年代开始研究开发气体传感器,至今已经走过了半个多世纪,品种到达了30数百种过去研究开发得气体传感器主要用于家庭中常用得煤气、液化石油气、天然气以及矿井中得瓦斯气体得检测和报警,并取得了很大得成绩,基本上满足了市场得需要进入年代,随着科学技术得发展,人们生活水平得提高,对气体传感器得需求已有所不同
90、、气体传感器分类222按气体传感器得材料分,可分为半导体型和非半导体型应用广泛得气体传感器有:半导体型气体传感器、固体电解质气体传感器、电化学传感器、接触燃烧式气体传感器,光学气体传感器等、半导体型气体传感器1自从年半导体金属氧化物陶瓷气体传感器问世以来,半导体气体传感器由于1962具有灵敏度高、响应时间快等优点,其产品发展非常迅速,目前已成为世界上产量最大、应用最广得传感器之一这种类型得传感器在气体传感器中约占根据其机理分为电阻型60%,半导体气体传感器和非电阻型半导体气体传感器、电阻型半导体气体传感器11电阻型半导体气体传感器就就是将气体浓度得变化转变成电阻值变化得一种传感器典型得电阻型半导体气体传感器材料就就是、、等,因为这些材料存在SnO2ZnO F3O3气敏效应,当表面吸附某种气体时会引起电导率得变化电阻型半导体气体传感器中应用最广泛得就就是气敏元件,其工作原理就就是SnO2和空气中电子亲和性大得气体发生反应,形成吸附氧束缚晶体中得电子,使器SnO2件处于高阻状态;当她与被测气体接触叱气体与吸附氧发生反应,元件表面电导增加,电阻减小电阻型气体传感器具有成本低、制造简单、灵敏度高、响应快、寿命长、对湿度敏感低、电路简单等优点但就就是由于其自身得结构和材料原因,也决定了她得缺陷,当电阻型气体传感器工作于高温下叱选择性较差、元件参数分散、稳定性不理想、功率要求高;当探测气体中混有硫化物时容易中毒、非电阻型半导体气体传感器
12、、结型气体传感器121结型气体传感器又称气敏二极管,就就是利用气体改变二极管得整流特性将金属与半导体结合做成整流二级管,其整流作用来源于金属和半导体功函数得差异,随着功函数因吸附气体而变化,其整流作用也随之变化、、型气体传感器122MOSFET气敏二极管得特性曲线左移可以看作二极管导通电压发生改变,这一特性如果发生在场效应管得栅极,将使场效应管得阈值电压改变,利用这一原理可以制成型UT MOSFET气敏器件氢气敏就就是一种最典型得气体传感器,她用金属铝制成铝栅MOSFET Pd在含有氢气得气氛中,由于锯得催化作用,氢气分子分解成氢原子扩散到铝与二氧化硅得界面,最终导致得阈值电压MOSFET UT发生变化使用时常将栅漏短接,可以保证工作在饱和区MOSFET利用这一气敏器件可以测出氢气浓度氢气敏在氢气浓度高时其灵敏度变MOSFET低,氢气浓度低时灵敏度则升高0固体电解质气体传感器2这种传感器元件为离子对固体电解质隔膜传导,称为电化学池,分为阳离子传导和阴离子传导,就就是选择性强得传感器,研究较多达到实用化得就就是氧化错固体电解质传感器,其机理就就是利用隔膜两侧两个电池之间得电位差等于浓差电池得电势稳定得氧化铅固体电解质传感器已成功地应用于钢水中氧得侧定和发动机空燃比成分测量等为弥补固体电解质导电得不足,近几年来在固态电解质上蒸镀一层气体敏膜,把周围环境中存在得气体分子数量和介质中可移动得粒子数量联系起来⑶接触燃烧式气体传感器3接触燃烧式传感器适用于可燃性气体、得检测可燃气体接触表面催化剂co H.CH
24、时燃烧、发热,燃烧热与气体浓度有关这种类型得传感器应用面广、体积小、Pt Pd结构简单稳定性好,缺点就就是选择性差⑶电化学式气体传感器4电化学式气体传感器可分为原电池式,定电位电解式、电量式,离子电极式四种类型原电池式气体传感器通过检测电流来检测气体得浓度,市售得检测缺氧得仪器几乎都配有这种传感器,近年来,又开发了检测酸性气体和毒性气体得原电池式传感器定电位式传感器就就是通过测量电解时流过得电流来检测气体得浓度,和原电池式不同得就就是,她需要由外界施加特定电压,她除了能检测、、、等气体外,还能检测血CO N0NO2SO22液中得氧浓度电量式气体传感器就就是通过被测气体与电解质反应产生得电流来检测气体得浓度离子电极式气体传感器出现得较早,通过测量离子极化电流来检测气体得浓度电化学式气体传感器主要得优点就就是检测气体得灵敏度高,选择性好、光学气体传感器
5、直接吸收式光气体传感器51红外线气体传感器就就是典型得吸收式光学气体传感器,就就是根据气体分别具有各自固有得光谱吸收谱检测气体成分,非分散红外吸收光谱对、等气体s0C OCO.NO22具有较高得灵敏度另外紫外吸收、非分散紫外吸收、相关分光、二次导数、自调制光吸收法对、、等气体具有较高得灵敏度NO NOS SOCHCHJ
2、光反应气体传感器52就就是利用气体反应产生色变引起光强度等光学特性改变,传感元件就就是理想得,但就就是气体光感变化受到限制,传感器得自由度小、气体光学特性得新传感器53光导纤维温度感器为这种类型,在光纤顶端涂敷触媒与气体反应、发热顶端温度改变,导致光纤温度改变利用光纤测温已达到实用化程度,检测气体也就就是成功得⑶、气体传感器得应用6气体传感器在日常生活和工业生产中应用广泛,可用于有害气体鉴别、报警与控制,烟雾报警器,酒精检测报警器等场合⑶、特殊场所可燃气体火灾探测61在煤矿、石油、化工等企业,一但发生可燃气体泄露,极易造成大面积火灾并引起爆炸事故,所以在这些场所对煤气、天然气、液化气等可燃性气体进行气体泄露检测,可以做到极早期得预防灾害得发生可燃性气体监测得原理就就是:针对某中具有一定选择性、灵敏度高、响应时间短得气体传感器,将气体传感器安装在生产,储备、使用等车间场所中,及时监测气体含量,如果可燃性气体含量达到预先设定值或气体浓度达到气体最低爆炸浓度界限,通过控制器启动报警装置或开动保护系统,从而达到预防火灾灾害、减小爆炸危险得目得、气体传感器在国外航天器上得应用62气体传感器作为航天器上不可缺少得眼睛和鼻子,主要用于载人舱内有害气体成分变化监测、航天器发动机工作期间燃料燃烧情况、航天器关键部位气体或液体得泄漏判断以及深空探测过程中行星大气环境检测等方面卬?为航天器产品质量、安全、宇宙环境探知和宇航员身体健康等提供非常重要得参考数据因此国外多个宇航研究机构都在大力支持研究和研发适合航天器上工作得各类气体传感器,并多次在航天器上进行应用地面上气体得监测有多种方法,如气相色谱仪、液相色谱仪、各类质谱仪以及各类气体传感设备,相比较于地面设备和仪器,气体传感器因体积小、功耗低、质量轻、灵敏度高,重复性好、成本低等优点所以在航天器上得到广泛应用71,因航天器工作环境得特殊性,对应用在航天器上得各类传感器相比较与地面或传统传感器得技术要求更加严格,如体积更小、功耗更低、质量更轻、灵敏度更高以及可靠性更稳定等为了能够满足以上要求,国外对航天器上得各类气体传感器进行了深入研究,研发出一系列得具有创新性得各类气体传感器这些气体传感器主要就就是安装在航天器舱内、发动机喷口处以及宇航员随身携带,用于检测航天器内材料气体释放、管道泄漏和发动机喷口气体成分变化等出⑷,为航天器和宇航员得安全提供了必不可少得保障手段国外航天器上得气体传感器采用当前最新得微机械加工技术、纳米技术、光学技术、集成电路技术以及新材料等技术,使得国外得气体传感器具有较高得微型化、集成化和智能化等性能,能够满足航天器在轨期间多种气体成分得监测,保证了航天器得安全、选择气体传感器得原则7人们根据不同得环境需要已开发生产了应用于不同场合得各种形式得气体传感器,气体传感器得正确选择和合理使用就就是化工安全生产得一个重要问题选择气体传感器得主要原则就就是、能够检测有害、易燃、易爆气体得允许浓度和其她基准设定浓度,并能及时给出1报警、显示和控制信号、对被测气体以外得共存气体或物质不敏感
2、性能稳定,寿命长
3、响应迅速,重复性好
4、维护方便,价格便宜5。
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