發布日期：2022-10-09 點擊率：74
氣體傳感器主要用于針對某種特定氣體進行檢測，測量該氣體在傳感器附近是否存在，或在傳感器附近空氣中的含量。因此，在安全系統中，氣體傳感器通常都是不可或缺的。這些傳感器可以為安全系統提供可燃、易燃和有毒氣體的信息，以及區域內氧氣的消耗，二氧化碳的比例。
常見的氣體傳感器包括電化學氣體傳感器，催化燃燒氣體傳感器，半導體氣體傳感器，紅外氣體傳感器等。不同類型的傳感器由于原理和結構不同，性能、使用方法、適用氣體、適用場合也不盡相同。今天，儀控君就為大家羅列一下常見的氣體傳感器種類，希望能對大家有所幫助。
電化學氣體傳感器
相當一部分的可燃性的、有毒有害氣體，比如硫化氫、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等，都有電化學活性，可以被電化學氧化或者還原。利用這些反應，可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度。電化學傳感器正是基于這種原理。
電化學傳感器擁有很多子類：
原電池型氣體傳感器
這種傳感器也被稱為加伏尼電池型氣體傳感器，或燃料電池型氣體傳感器、自發電池型氣體傳感器。他們原理與我們日常使用的干電池相同，只不過電池碳錳電極被氣體電極替代了。以氧氣傳感器為例，氧陰極被還原，電子電流表流到陽極，那里鉛金屬被氧化。因此電流大小與氧氣濃度直接相關。這種傳感器可以有效檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等氣體。
恒定電位電解池型氣體傳感器
這種傳感器用于檢測還原性氣體非常有效，它原理與原電池型傳感器不一樣，電化學反應是電流強制下發生，是一種真正庫侖分析傳感器。這種傳感器已經成功用于一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼等氣體檢測之中，是目前有毒有害氣體檢測主流傳感器。
注：庫侖分析是指根據電解過程中消耗的電量，由法拉第定律來確定被測物質含量的方法。
濃差電池型氣體傳感器
這種傳感器具有電化學活性的氣體在電化學電池的兩側，會自發形成濃差電動勢，電動勢的大小與氣體的濃度有關，這種傳感器的成功實例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質型二氧化碳檢測儀。
極限電流型氣體傳感器
這是一種測量氧氣濃度的傳感器，工作原理是基于穩定氧化鋅固體電解質的氧泵作用，通過氣體擴散控制供給陰極的氧而得到極限電流。這種傳感器目前主要用于鍋爐的燃燒控制、鋼水中氧氣濃度檢測，以及汽車的氧氣檢測。
半導體式氣體傳感器
半導體式氣體傳感器是利用氣體在半導體表面的氧化和還原反映，導致敏感元件阻值變化：
氧氣等具有負離子吸附傾向的氣體，被成為氧化型氣體——電子接收型氣體；
氫、碳氧化合物、醇類等具有正離子吸附傾向的氣體，被稱為還原型氣體——電子供給型氣體。
當氧化（還原）型氣體吸附到N（P）型半導體上，半導體的載流子減少（增多），電阻率上升（下降）；吸附到P（N）型半導體上，半導體的載流子增多（減少），電阻率下降（上升）。（可以看出氧化和還原型半導體是截然相反的）因此從這些性質可以有效的檢測出對應的氣體。
半導體式氣體傳感器可以有效用于：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、丙烯酸等很多氣體檢測。尤其是，這種傳感器成本低廉，可以同時滿足工業與民用的需求。
缺點：穩定性較差，受環境影響較大，不宜應用于計量準確要求場所。
催化燃燒式氣體傳感器
這種傳感器實際上是基于鉑電阻溫度傳感器的一種氣體傳感器，即在鉑電阻表面制備耐高溫催化劑層，在一定溫度下，可燃氣體在表面催化燃燒，因此鉑電阻溫度升高，導致電阻的阻值變化。
由于催化燃燒式氣體傳感器鉑電阻外通常由多孔陶瓷構成陶瓷珠包裹，因此這種傳感器通常也被成為催化珠氣體傳感器。理論上這種傳感器可以檢測所有可以燃燒的氣體，但實際應用中有很多例外。這種傳感器通常可以用于檢測空氣中的甲烷、LPG、丙酮等可燃氣體。
基于鉑電阻優良的溫度特性，這種傳感器具有計量準確，響應快速。傳感器輸出與環境爆炸危險直接相關，安全檢測領域是一類主導位傳感器。
缺點是需要在充足的氧氣環境中工作（畢竟需要燃燒）；暗火工作，有引燃爆炸危險；大部分元素有機蒸汽對傳感器都有中毒作用；由于催化劑不斷消耗，零點和量程會發生漂移，需要頻繁的標定和調節。
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