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电化学 半导体 光学式几大类气体传感器原理介绍

作者: admin 时间:2019-03-02
电化学气体传感器、半导体传感器、接触燃烧式气体传感器、固态电解质气体传感器、光学式气体传感器 ......原理介绍,以及相关优缺点对比介绍。
1、电化学气体传感器的工作原理      
电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有害气体。电化学传感器的主要优点是气体的高灵敏度以及良好的选择性。
2、半导体传感器和电化学传感器的区别      
半导体传感器因其简单低价已经得到广泛应用,但是又因为它的选择性差和稳定性不理想目前还只是在民用级别使用气体探测器。而电化学传感器因其良好的选择性和高灵敏度被广泛应用在几乎所有工业场合。   
3、半导体型气体传感器的优缺点      
自从1962年半导体金属氧化物陶瓷气体传感器问世以来,半导体气体传感器已经成为当今应用最普遍、最实用的一类气体传感器。它具有成本低廉、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度敏感低和电路简单等优点。不足之处是必须在高温下工作、对气体或气味的选择性差、元件参数分散、稳定性不理想、功率高等方面。
4、接触燃烧式气体传感器  
接触燃烧式气体传感器只能测量可燃气体。又分为直接接触燃烧式和催化接触燃烧式,原理是气敏材料在通电状态下,可燃气体在表面或者在催化剂作用下燃烧,由于燃烧使气敏材料温度升高从而电阻发生变化。后者因为催化剂的关系具有广普特性应用更广。    
5、固态电解质气体传感器  
顾名思义,固态电解质就是以固体离子导电为电解质的化学电池。它介于半导体和电化学之间。选择性,灵敏度高于半导体而寿命又长于电化学,所以也得到了很多的应用,不足之处就是响应时间过长。
6、光学式气体传感器      
光学式气体传感器主要包括红外吸收型、光谱吸收型、荧光型等等,主要以红外吸收型为主。由于不同气体对红外波吸收程度不同,通过测量红外吸收波长来检测气体。目前因为它的结构关系一般造价颇高。   
7、半导体传感器需要加热的原因      
半导体传感器是利用一种金属氧化物薄膜制成的阻抗器件气体探测器,其电阻随着气体含量不同而变化。气体分子在薄膜表面进行还原反应以引起传感器电导率的变化。为了消除气体分子达到初始状态就必须发生一次氧化反应。传感器内的加热器可以加速氧化过程,这也是为什么有些低端传感器总是不稳定,其原因就是没有加热或加热电压过低导致温度太低反应不充分。
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