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氣體傳感器作為一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器，相信對(duì)于很多電子領(lǐng)域的人來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是非常熟悉；但是，對(duì)于普通大眾來(lái)說(shuō)，他們也許并不是很清楚或者了解氣體傳感器是什么，它又有哪些種類。

常見(jiàn)的氣體傳感器包括電化學(xué)氣體傳感器，催化燃燒氣體傳感器，半導(dǎo)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(jié)構(gòu)不同，性能、使用方法、適用氣體、適用場(chǎng)合也不盡相同。今天，小編就為大家先介紹一下常見(jiàn)的電化學(xué)類的氣體傳感器有哪些種類，希望能對(duì)大家有所幫助。

電化學(xué)類氣體傳感器原理

電化學(xué)氣體傳感器正是基于氧化或者還原反應(yīng)原理的傳感器。電化學(xué)類的氣體傳感器有很多，如：原電池型氣體傳感器、恒定電位電解池型氣體傳感器和半導(dǎo)體式氣體傳感器等。這些類型的氣體傳感器多用來(lái)檢測(cè)可燃性或者有毒有害氣體，比如一氧化碳、硫化氫、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫等，根據(jù)這些氣體的電化學(xué)活性，可以被電化學(xué)氧化或者還原。利用這些反應(yīng)，就可以分辨出氣體成份、檢測(cè)氣體濃度。

電化學(xué)氣體傳感器類別

1、半導(dǎo)體式氣體傳感器

半導(dǎo)體式氣體傳感器是利用氣體在半導(dǎo)體表面的氧化和還原反映，導(dǎo)致敏感元件阻值變化：

氧氣等具有負(fù)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(dāng)氧化（還原）型氣體吸附到N（P）型半導(dǎo)體上，半導(dǎo)體的載流子減少（增多），電阻率上升（下降）；吸附到P（N）型半導(dǎo)體上，半導(dǎo)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(dǎo)體是截然相反的）因此從這些性質(zhì)可以有效的檢測(cè)出對(duì)應(yīng)的氣體。

半導(dǎo)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(cè)。尤其是，這種傳感器成本低廉，可以同時(shí)滿足工業(yè)與民用的需求。

缺點(diǎn)：穩(wěn)定性較差，受環(huán)境影響較大，不宜應(yīng)用于計(jì)量準(zhǔn)確要求場(chǎng)所。

2、 原電池型氣體傳感器

這種氣體傳感器可以有效檢測(cè)氧氣、二氧化硫、氯氣等氣體。這種氣體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(fā)電池型氣體傳感器。他們?cè)砼c我們?nèi)粘Ｊ褂玫母呻姵叵嗤?，只不過(guò)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(yáng)極，那里鉛金屬被氧化。因此電流大小與氧氣濃度直接相關(guān)。

3、恒定電位電解池型氣體傳感器

這種氣體傳感器用于檢測(cè)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(xué)反應(yīng)是電流強(qiáng)制下發(fā)生，是一種真正庫(kù)侖分析傳感器。這種傳感器已經(jīng)成功用于一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼等氣體檢測(cè)之中，是目前有毒有害氣體檢測(cè)主流傳感器。

注：庫(kù)侖分析是指根據(jù)電解過(guò)程中消耗的電量，由法拉第定律來(lái)確定被測(cè)物質(zhì)含量的方法。

4、濃差電池型氣體傳感器

這種傳感器具有電化學(xué)活性的氣體在電化學(xué)電池的兩側(cè)，會(huì)自發(fā)形成濃差電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的大小與氣體的濃度有關(guān)，這種傳感器的成功實(shí)例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質(zhì)型二氧化碳檢測(cè)儀。

5、極限電流型氣體傳感器

這是一種測(cè)量氧氣濃度的傳感器，工作原理是基于穩(wěn)定氧化鋅固體電解質(zhì)的氧泵作用，通過(guò)氣體擴(kuò)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(cè)，以及汽車的氧氣檢測(cè)。

6、催化燃燒式氣體傳感器

這種傳感器實(shí)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?xì)怏w在表面催化燃燒，因此鉑電阻溫度升高，導(dǎo)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(gòu)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(cè)所有可以燃燒的氣體，但實(shí)際應(yīng)用中有很多例外。這種傳感器通?？梢杂糜跈z測(cè)空氣中的甲烷、LPG、丙酮等可燃?xì)怏w。

基于鉑電阻優(yōu)良的溫度特性，這種傳感器具有計(jì)量準(zhǔn)確，響應(yīng)快速。傳感器輸出與環(huán)境爆炸危險(xiǎn)直接相關(guān)，安全檢測(cè)領(lǐng)域是一類主導(dǎo)位傳感器。

缺點(diǎn)是需要在充足的氧氣環(huán)境中工作（畢竟需要燃燒）；暗火工作，有引燃爆炸危險(xiǎn)；大部分元素有機(jī)蒸汽對(duì)傳感器都有中毒作用；由于催化劑不斷消耗，零點(diǎn)和量程會(huì)發(fā)生漂移，需要頻繁的標(biāo)定和調(diào)節(jié)。

以上內(nèi)容就是電化學(xué)類氣體傳感器知識(shí)盤點(diǎn)，關(guān)于氣體傳感器還有很多其它的類型，但是，它們的作用都是針對(duì)某種特定氣體進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)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(tǒng)中，氣體傳感器通常都是的。這些傳感器可以為安全系統(tǒng)提供可燃、易燃和有毒氣體的信息，以及區(qū)域內(nèi)氧氣的消耗，二氧化碳的比例。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相信氣體傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)越來(lái)越廣泛。