气体传感器,顾名思义就是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体或能连续测量气体成分浓度的传感器。
气体传感器有多种分类,如热学式气体传感器,电化学式气体传感器,电化学气体传感器,磁学式气体分析传感器,光学式气体传感器等,为各行各业的气体研究分析起到了不可替代的作用。既然有这么多种类的气体传感器,它们的工作原理是什么呢?和其它种类的传感器相比,气体传感器又有哪些优势呢?
气体传感器的工作原理
化学气体传感器是通过检测电流来检测气体的浓度,分为不需供电的原电池式以及需要供电的可控电位电解式,目前可以检测许多有毒气体和氧气,后者还能检测血液中的氧浓度。
气体传感器包括:半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器、固体电解质气体传感器等。气体传感器是化学传感器的一大门类。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。
气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。这些传感器可以为安全系统提供可燃、易燃和有毒气体的信息,以及区域内氧气的消耗,二氧化碳的比例。不同类型的传感器由于原理和结构不同,性能、使用方法、适用气体、适用场合也不尽相同。化学气体传感器相当一部分的可燃性的、有毒有害气体,比如硫化氢、一氧化氮、 二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等,都有电化学活性,可以被电化学氧化或者还原,利用这些反应,可以分辨气体成份、检测气体浓度。
气体传感器的优势
1、响应时间:传感器接触的气体浓度发生阶跃变化时,其输出变化达到稳定值的规定的百分比(一般为70%或90%)时所需的时间。
2、灵敏度:元件在规定的工作条件下,其在一定的气体浓度下的输出(电压、电流、电阻等,下同)与洁净空气或参比气体中的输出的差值或比值。
3、选择性:指传感器对气体种类的识别能力。
4、稳定性:在规定的工作条件下和一定的工作周期内,传感器的输出变化不超过允许误差的能力。
5、线性度:传感器的实际输出值曲线与某一规定直线的偏离程度。
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