可燃性氣體傳感器屬于氣敏傳感器，是氣-電變換器，它將可燃性氣體在空氣中的含量(即濃度)轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào)，通過A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工作。傳感器作為可燃性氣體檢測(cè)報(bào)警器的信號(hào)采集部分液體紅外制樣，是儀表的核心組成部分之一。由此可見，傳感器的選型是非常重要的。來源：東海儀表網(wǎng)
(1) 氣體傳感器的分類
氣體傳感器種類繁多，從檢測(cè)原理上可以分為三大類:
(a)利用物理化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如半導(dǎo)體氣體傳感器、接觸燃燒氣體傳感器等。
(b)利用物理性質(zhì)的氣體傳感器:如熱導(dǎo)氣體傳感器、光干涉氣體傳感器、紅外傳感器等。
(c)利用電化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如電流型氣體傳感器、電勢(shì)型氣體傳感器等。
(2) 氣體傳感器應(yīng)滿足的基本條件
一個(gè)氣體傳感器可以是單功能的，也可以是多功能的;可以是單一的實(shí)體，也可以是由多個(gè)不同功能傳感器組成的陣列。但是，任何一個(gè)完整的氣體傳感器都必須具備以下條件:
(a)能選擇性地檢測(cè)某種單一氣體，而對(duì)共存的其它氣體不響應(yīng)或低響應(yīng);
(b)對(duì)被測(cè)氣體具有較高的靈敏度，能有效地檢測(cè)允許范圍內(nèi)的氣體濃度;
(c)對(duì)檢測(cè)信號(hào)響應(yīng)速度快，重復(fù)性好;
(d)長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性好;
(e)使用壽命長(zhǎng);
①制造成本低，使用與維護(hù)方便。
(3) 常見氣體傳感器簡(jiǎn)介
下面對(duì)工業(yè)上常用的幾種氣體傳感器作簡(jiǎn)單介紹。
(a)半導(dǎo)體氣體傳感器
半導(dǎo)體氣體傳感器包括用氧化物半導(dǎo)體陶瓷材料作為敏感體制作匡氣體傳感器液體紅外制樣，以及用單晶半導(dǎo)體器件制作的氣體傳感器。自1962年半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器問世以來，由十具有靈敏度高、響應(yīng)快、輸莊信號(hào)強(qiáng)、耐久性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)幾。該傳感器己成為世界上產(chǎn)量、使用的氣體傳感器之一。按貶敏感機(jī)理分類，可分為電阻型和非電阻型。
(b)固體電解質(zhì)氣體傳感器
固體電解質(zhì)氣體傳感器使用固體電解質(zhì)氣敏材料作為氣敏兀件，其厚理是利用氣敏材料在通過氣體時(shí)產(chǎn)生離子，測(cè)量其形成電動(dòng)勢(shì)從而測(cè)量氣體濃度。由十這種傳感器電導(dǎo)率高，靈敏度和選擇性好，因而得到了廣泛的應(yīng)用，幾乎打入了石化、環(huán)保、礦業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，其產(chǎn)量?jī)H次于半導(dǎo)體氣體傳感器的一類傳感器。但這種傳感器制造成本高，檢測(cè)氣體范圍有限，在檢測(cè)環(huán)境污染領(lǐng)域中有優(yōu)勢(shì)。
(c)接觸燃燒式傳感器
當(dāng)接觸這種被催化物覆蓋的傳感器表面時(shí)會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒，故得名接觸燃燒式傳感器。接觸燃燒式氣體傳感器的檢測(cè)元件一般為鉑金屬扮(也可表面涂鉑、把等稀有金屬催化層)，使用時(shí)將鉑扮通電，保持的高溫，此時(shí)若與可燃性氣體接觸，可燃性氣體就會(huì)在稀有金屬催化層上燃燒，因此鉑扮的溫度會(huì)上升，鉑扮的電阻值也上升;通過測(cè)量鉑扮的電阻值變化的大小，就知道可燃性氣體的濃度。
(d)高分子氣體傳感器
利用高分子氣敏材料制作的氣體傳感器近年來得到很大的發(fā)展。高分子氣敏材料在遇到特定氣體時(shí)，其電阻、介電常數(shù)、材料表面聲波傳播進(jìn)度和頻率、材料重量等物理性能發(fā)生變化。高分子氣敏材料由十具有易揀作性、工藝簡(jiǎn)單、常溫選擇性好、價(jià)格低廉、易與微結(jié)構(gòu)傳感器和聲表雨波器件相結(jié)合，在毒性氣體和食品鮮度等方面的檢測(cè)中具有重要作用。高分子氣體傳感器具有對(duì)特定氣體分子靈敏度高，選擇性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能在常溫下使用，可以彌補(bǔ)其它氣體傳感器的不足。
(e)電化學(xué)傳感器
電化學(xué)傳感器由膜電極和電解液封裝而成。氣體濃度信號(hào)將電解液分解成陰陽帶電離子，通過電極將信號(hào)傳出。它的優(yōu)點(diǎn)是:反映速度快、準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、能夠定量檢測(cè)，但壽命較短(大約兩年)。它主要適用十毒性氣體檢測(cè)。目前國(guó)際上絕大部分毒氣檢測(cè)采用該類型傳感器。
(f)熱傳導(dǎo)傳感器
熱傳導(dǎo)傳感器與接觸燃燒式傳感器具有類似的結(jié)構(gòu)形式，但是測(cè)量原理不同。它的測(cè)量原理是:將加熱后的鉑電阻線圈置十目標(biāo)氣體中，由于向目標(biāo)氣體傳送熱量造成溫度降低，引起電阻值變化，傳感器即測(cè)量電阻值的變化情況。溫度的變化情況是目標(biāo)氣體熱傳導(dǎo)率的函數(shù)，而對(duì)十一種給定的氣體或汽化物，熱傳導(dǎo)率是它固有的物理特性。
(g)紅外傳感器
紅外傳感器通常用兩束紅外光進(jìn)行氣體測(cè)量，主光束通過測(cè)量兀件內(nèi)的目標(biāo)氣體，參考光束通過比較兀件內(nèi)的參考?xì)怏w。在測(cè)量和比較兀件中，紅外射線被氣體有選擇地吸收了。未吸收的紅外光由光電探測(cè)器測(cè)量，產(chǎn)生一個(gè)正比十目標(biāo)氣體濃度的差分信號(hào)。非擴(kuò)散式紅外探測(cè)器NDIR(non-dispersiveIR)是其中的一種，所有的未吸收光全部以最小的擴(kuò)散和損耗被記錄下來。
不同的氣體吸收不同波長(zhǎng)的IR,所以傳感器根據(jù)目標(biāo)氣體而調(diào)整，典型應(yīng)用包括測(cè)量CO和CO2、冷凍劑氣體和一些易燃?xì)?。由十非碳?xì)浠衔?如氫)不吸收電磁譜中IR部分的能量，所以這種傳感器可以精確地測(cè)量碳?xì)浠衔铮⒕哂凶钚〉慕徊骒`敏度，而且不受其它氣體的腐蝕以及高濃度目標(biāo)氣體的影響。
(4) 常見氣體傳感器可檢測(cè)氣體種類
由十氣體的種類繁多，一種類型的氣體傳感器不可能檢測(cè)所有的氣體，通常只能檢測(cè)某一種或兩種特定性質(zhì)的氣體。例如氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器主要檢測(cè)各種還原性氣體，如CO、H2、C2H5OH、CH3OH等。固體電解質(zhì)氣體傳感器主要用十檢測(cè)無機(jī)氣體，如O2、CO2、H2、C12、SO2等。
表2.1簡(jiǎn)要列舉出已經(jīng)研究、開發(fā)的各類氣體傳感器及其可檢測(cè)的氣體種類。
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