什么是氣體傳感器？氣體傳感器的使用，原理及類型

什么是氣體傳感器？

氣體傳感器是檢測(cè)空氣中存在的不可見(jiàn)氣體的傳感器。

近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境保護(hù)、節(jié)能等領(lǐng)域的進(jìn)步，工業(yè)設(shè)備、汽車設(shè)備、家電等廣泛領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。它還用于檢測(cè)氣味成分和空氣污染。

氣體傳感器可以利用化學(xué)反應(yīng)和物理現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)各種化合物。氣體傳感器檢測(cè)方式有半導(dǎo)體式、催化燃燒式、電化學(xué)式、紅外式等。

氣體傳感器的使用

氣體傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備、汽車設(shè)備、家用電器等各個(gè)行業(yè)。一個(gè)例子如下所示。

• 工業(yè)設(shè)備
  我們監(jiān)控空氣污染、化工廠生產(chǎn)和內(nèi)燃機(jī)廢氣，以防止氣體事故。

• 汽車氣體傳感器用作廢氣凈化系統(tǒng)中的氧傳感器
  、NOx傳感器和PM傳感器等 廢氣傳感器，作為應(yīng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的措施。

• 家用電器
  空氣凈化器配備氣體傳感器來(lái)檢測(cè)香煙、化妝品、酒精和寵物等氣味。

氣體傳感器原理

有許多不同類型的氣體傳感器，每種都有不同的原理。我們將解釋四種典型氣體傳感器的原理。

1、半導(dǎo)體氣體傳感器

半導(dǎo)體氣體傳感器是利用半導(dǎo)體材料特性的傳感器，主要有兩種類型。首先，吸附傳感器是利用氣體吸附在氧化物半導(dǎo)體表面時(shí)發(fā)生的電阻變化的傳感器。使用氧化錫。

第二種類型的半導(dǎo)體氣體傳感器是氧化還原型。氧化還原傳感器利用當(dāng)大氣變得還原或氧化時(shí)電阻發(fā)生變化的特性。根據(jù)待檢測(cè)氣體吸附到金屬氧化物半導(dǎo)體表面時(shí)發(fā)生的電阻變化來(lái)檢測(cè)氣體。

2.催化燃燒氣體傳感器

催化燃燒氣體傳感器是利用氫氣、碳?xì)浠衔?、一氧化碳等可燃?xì)怏w通過(guò)氧化催化劑與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，在催化燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象的傳感器。由于熱值與氣體濃度成正比，因此用于感測(cè)可燃?xì)怏w。

3.電化學(xué)氣體傳感器（電位電解式） 

電化學(xué)氣體傳感器是利用透氣膜將氣體捕獲到電解質(zhì)中引起氣體發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的氣體傳感器。它由發(fā)生氧化還原反應(yīng)的傳感電極、對(duì)電極和電解質(zhì)組成，當(dāng)待檢測(cè)氣體存在時(shí)，催化劑上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。此時(shí)，量化傳感電極和對(duì)電極連接時(shí)的短路電流。

4.紅外氣體傳感器

紅外氣體傳感器是利用許多氣體吸收特定波長(zhǎng)這一特性的傳感器。通過(guò)比較被檢測(cè)氣體吸收的波長(zhǎng)范圍和不吸收的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紅外透過(guò)量來(lái)定量測(cè)量氣體。也稱為 NDIR（非色散紅外）氣體傳感器。

氣體傳感器的類型

本節(jié)介紹氣體傳感器的類型及其檢測(cè)的氣體。

1、半導(dǎo)體氣體傳感器

液化石油氣、城市煤氣、一氧化碳、氫氣、氧氣、酒精、氟利昂等

2.催化燃燒氣體傳感器

氫氣、碳?xì)浠衔餁怏w、一氧化碳等可燃?xì)怏w

3.電化學(xué)氣體傳感器

半導(dǎo)體摻雜氣體，例如一氧化碳、胂和魚烷、氮氧化物和硫化物氣體

4.紅外氣體傳感器

二氧化碳、一氧化碳、碳?xì)?、制冷劑氣體、一氧化氮、二氧化硫、六氟化硫、乙醇等

5.熱導(dǎo)式氣體傳感器

氫氣、二氧化碳、氦氣、甲烷氣體