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四种典型气体传感器的原理

发布时间:2024-02-19 来源:欣仰邦

气体传感器是检测空气中存在的不可见气体的传感器。近年来，随着物联网、环境保护、节能等领域的进步，工业设备、汽车设备、家电等广泛领域得到广泛应用。它还用于检测气味成分和空气污染。气体传感器可以利用化学反应和物理现象来检测各种化合物。气体传感器检测方式有半导体式、催化燃烧式、电化学式、红外式等。

气体传感器的使用

气体传感器的应用领域十分广泛，应用于工业设备、汽车设备、家用电器等各个行业。一个例子如下所示。

工业设备

我们监控空气污染、化工厂生产和内燃机废气，以防止气体事故。

汽车气体传感器用作

废气净化系统中的氧传感器、NOx传感器和PM传感器等废气传感器，作为应对环境问题的措施。

家用电器

空气净化器配备气体传感器来检测香烟、化妆品、酒精和宠物等气味。

气体传感器原理

有许多不同类型的气体传感器，每种都有不同的原理。我们将解释四种典型气体传感器的原理。

1、半导体气体传感器

半导体气体传感器是利用半导体材料特性的传感器，主要有两种类型。首先，吸附传感器是利用气体吸附在氧化物半导体表面时发生的电阻变化的传感器。使用氧化锡。

第二种类型的半导体气体传感器是氧化还原型。氧化还原传感器利用当大气变得还原或氧化时电阻发生变化的特性。根据待检测气体吸附到金属氧化物半导体表面时发生的电阻变化来检测气体。

2.催化燃烧气体传感器

催化燃烧气体传感器是利用氢气、碳氢化合物、一氧化碳等可燃气体通过氧化催化剂与空气中的氧气发生反应，在催化燃烧时产生热量的现象的传感器。由于热值与气体浓度成正比，因此用于感测可燃气体。

3.电化学气体传感器（电位电解式）

电化学气体传感器是利用透气膜将气体捕获到电解质中引起气体发生电化学反应的气体传感器。它由发生氧化还原反应的传感电极、对电极和电解质组成，当待检测气体存在时，催化剂上发生化学反应。此时，量化传感电极和对电极连接时的短路电流。

4.红外气体传感器

红外气体传感器是利用许多气体吸收特定波长这一特性的传感器。通过比较被检测气体吸收的波长范围和不吸收的波长范围内的红外透过量来定量测量气体。也称为 NDIR（非色散红外）气体传感器。

气体传感器的类型

本节介绍气体传感器的类型及其检测的气体。

1、半导体气体传感器

液化石油气、城市煤气、一氧化碳、氢气、氧气、酒精、氟利昂等

2.催化燃烧气体传感器

氢气、碳氢化合物气体、一氧化碳等可燃气体

3.电化学气体传感器

半导体掺杂气体，例如一氧化碳、胂和鱼烷、氮氧化物和硫化物气体

4.红外气体传感器

二氧化碳、一氧化碳、碳氢、制冷剂气体、一氧化氮、二氧化硫、六氟化硫、乙醇等

5.热导式气体传感器

氢气、二氧化碳、氦气、甲烷气体

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