产品知识

气体传感器常见种类和特点简述

气体传感器是利用气敏元件来感受气体浓度,并将其转换成可以输出信号的设备,也作为器件安装在各种气体检测仪和气体检测器中。气体传感器种类繁多,可以根据具体功能来分类,也可以根据原理结构来分类,下面一起了解一下吧。


气体传感器


气体传感器从结构上划分可以分为干式和湿式两种,干式气体传感路就是指传感器的材料是固态的,而湿式气体传感器大都是利用了水溶液或电解液来检测气体。细分一下又可分为半导体型、红外吸收型、石英振荡型、声表面波型、接触燃烧式传感器、电化学式传感器、红外吸收型、石英振荡型、声表面波型、高分子式传感器等。下面介绍几种常用的气体传感器。


(1)半导体型气体传感器


半导体气体传感器主要可以分为电阻式和非电阻式两种。电阻式半导体传感器是利用某些金属氧化物作为敏感材料,根据它们电阻值的变化来检测气体的浓度;非电阻式半导体传感器是根据气体的吸附和反应,利用材料的功函数对气体直接或间接进行检测的。


半导体式气体传感器成本低廉、操作简单,并且适用于民用气体检测的要求。但是具有灵敏度低、选择性差、稳定性较差等缺点,受环境影响较大,且每种传感器的选择性不唯一。因此,不适用于对计量准确性要求很高的领域。


(2)接触燃烧式气体传感器


接触燃烧式气体传感器在工作时会由于可燃性气体的燃烧,使敏感材料的温度发生变化,从而导致电阻改变。通过测量电阻的变化来检测待测气体。


接触燃烧式气体传感器灵敏度好、线性度好、稳定性强,不易受温度和湿度的影响,且寿命较长。缺点是检测极限不好,低浓度下灵敏度不高。


(3)电化学式气体传感器


电化学式气体传感器的工作原理是:传感器的两个电极分别作为待测电极和参比电极,然后通过测量两个电极间的电位差来检测气体的浓度。这类传感器又可以分为恒电位电解式和伽伐尼电池式两种。电化学式气体传感器功耗低、成本低廉、操作简单,占有重要的地位。


(4)光纤气体传感器


光纤气体传感器是根据光纤中被其他的被测参数作用,从而引起光强、频率、相位等的变化,通过测量这些参数来测量气体浓度的。


光纤传感器结构具有多样性,因为其特殊的结构可以制成任意需要的形状,此外,这种传感器灵敏度高、响应快、稳定性强,具有许多其他传统结构不具备的优点。当然,成本也是比较高昂的。


(5)红外线气体传感器


由于每种气体分子在红外区有着不同的选择吸收度,而气体浓度的大小可以影响吸收强度的强弱。因此可以通过测量气体在被测定波长范围的吸收光谱曲线来检测气体的浓度。


这种传感器稳定性好、灵敏度高、耐高温、防潮。但是,红外线传感器也会因为光强波动,光纤损坏、以及外界恶劣环境的影响,造成精度和灵敏度的下降。


(6)高分子式气体传感器


高分子气体传感器是指采用高分子气敏材料制成的气体传感器。由于高分子式气体传感器操作简单、价格低廉、成本低、选择性好、易于与微传感器和SAW期间相结合等优点,所以颇受关注。根据气敏机理特性不同主要分为以下几种:石英晶体微天平式气体传感器、浓度差电池式气体传感器、声表面波式气体传感器和电阻式气体传感器。

安全产品知识分享
备案图标

苏公网安备 32058302001622号