不同类型气体传感器的原理和优缺点各是什么?

2021-11-10

气体传感器能够将某种气体的体积分数转化成对应的电信号转换器,它有稳定,灵敏,抗腐蚀等特征,在现代化城市发展中,气体传感器的场景比较多,然而其分类也比较多,比如有极限电流型气体传感器、半导体式气体传感器和催化燃烧式气体传感器等类型,那么对于不同类型的气体传感器,它们的原理各是什么呢?

一、催化燃烧式气体传感器的原理和优缺点

催化燃烧式气体传感器是白金电阻表面制备耐高温催化剂层,一定温度下,可燃性气体其表面催化燃烧,燃烧是白金电阻温度升高,电阻变化,变化值是可燃性气体浓度函数。

催化燃烧式气体传感器是选择性检测可燃性气体:凡是可以燃烧,都能够检测;凡是不能燃烧,传感器都没有任何响应。当然,『凡是可以燃烧,都能够检测』这一句有很多例外,总来讲,上述选择性是成立。

催化燃烧式气体传感器优点:计量准确,响应快速,寿命较长。传感器输出与环境爆炸危险直接相关,安全检测领域是一类主导位传感器。

催化燃烧式气体传感器缺点:可燃性气体范围内,无选择性。暗火工作,有引燃爆炸危险。大部分元素有机蒸汽对传感器都有中毒作用。

二、极限电流型气体传感器的原理和优缺点

这个类型的气体传感器可应用范围较窄,限制因素较多。比如用于测量氧气浓度的气体传感器,它是利用电化池中极限电流与载流子浓度相关原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车氧气检测,和钢水中氧浓度检测。每一种气体,都有自己特定热导率,当两个和多个气体热导率差别较大时,可以利用热导元件,分辨其中一个组分含量。

这种气体传感器可以适用于用于氢气检测、二氧化碳检测、高浓度甲烷检测。

三、半导体式气体传感器的原理和优缺点

半导体式气体传感器是利用一些金属氧化物半导体材料,一定温度下,电导率环境气体成份变化而变化原理制造。比如,酒精传感器,就是利用二氧化锡高温下遇到酒精气体时,电阻会急剧减小原理制备。

半导体式气体传感器可以有效用于: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、丙烯酸等很多气体检测。尤其是,半导体式气体传感器成本低廉,适宜于民用气体检测需求。

下列几种半导体式气体传感器: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)。这些气体传感器缺点:稳定性较差,受环境影响较大;尤其,每一种传感器选择性都唯一,输出参数能确定。不宜应用于计量准确要求场所。

MIX1014半导体燃气传感器MIX1004半导体燃气传感器

 

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