气体传感器综述
光纤气体传感器综述
摘要综述了气体传感器的基本种类，论述了国内外各类气体传感器的工作原理、特点及发展状况。
关键词传感器检测气体光纤
传感器是将某种信号，按一定规律转换成另一种信号的器件和装置。传感技术是获取信息的工具。这是一项迅速发展的高技术，是构成现代信息技术的主要技术之一，是检测原理、材料科学、工艺加工三要素的最佳结合。在发达国家，传感技术被列为核心技术之一。
气体传感器是一种把气体中的特定成分检测出来，并转换成电信号的器件，人们很早就开始了气体传感器的研究，将其用来对有毒、有害气体的探测，对易爆、易燃气体的安全报警。对人类生产生活中所需了解的气体进行检测、分析研究等，使得它在工业生产和日常生活中起到耳目的作用。
光纤传感技术是一项正在发展中的具有广阔前景的新型高技术。由于光纤本身在传递信息过程中具有许多特有的性质，如光纤传输信息时能量损耗很小，给远距离遥测带来很大方便。光纤材料性能稳定，不受电磁场干扰，在高温、高压、低温、强腐蚀等恶劣环境下保持不变.所以光纤传感器从问世到如今，一直都在飞速发展。各种新思路、新结构、新工艺的光纤传感器，如雨后春笋，不胜枚举。这里我们仅就光纤气体传感器进行讨论。
1 气体传感器现状
有关资料表明，1992年中国的气体传感器产量为50万，而1990年、1991年分别为200万和近400万，世界的气体传感器需求量也逐年增加。
气体传感器是利用被测气体的物理化学性质来检测气体的，分为物理性和化学性两种。物理性的传感器是通过电流、电导、光的折射率等物理量的变化来检测的；而化学性传感器是通过化学反应、电化学反映引起物理量的变化来检测的。
2 气体传感器分类
2.1 半导体气体传感器
半导体气体传感器是利用气敏元件同气体接触，使半导体性质变化，以此来检测特定气体的成分或浓度。优点是在低浓度区(300)仍对可燃性气体和某些毒性气体(甲烷)有
较高灵敏度；体积小，结构简单，成本低，使用方便 [1]。
2.1.1 电导式传感器
传感器保持一定温度，当被测气体接触传感元件后，在传感元件表面形成吸附，使其电导率发生变化。被测气体浓度与传感元件的电阻值之间有一定的关系，因此可对气体浓度加以探测。此类传感器主要用来对可燃性气体浓度和低浓度毒气的检测，高浓度范围内测量精度不高，受周围环境影响大。
2.1.2 热导式传感器
传感元件(金属氧化物)吸附气体后，电导率和热导率变化，致使元件温度变化，由此检测气体浓度。稳定性好，通常组成惠斯登电桥来检测[2]。
2.1.3 氧化锡气体传感器
氧化锡掺杂不同，则可检测不同气体。利用氧化锡烧结体吸附还原性气体时电阻值减小的特性，可检测还原气体是否存在，同时可实现可燃性气体(如CH4，CO等)的漏气报警。2.1.4 氧化锌气体传感器
ZnO一种研究时间较长、应用水平较高的半导体氧化物气敏材料。一维ZnO纳米材料
由于具有大的比表面积和稳定的单晶结构能够显著改善传统敏感材料的灵敏度和长期稳定性。然而纳米线的灵敏度还不够高，选择性还需要改善。因此，采用尺寸小、粒径分布均匀、单分散的贵金属量子点修饰ZnO纳米线，有效地提高了氧化锌气体传感器的灵敏度和选择性，更好地发挥了贵金属的催化作用[3]。
2.1.5 氧化铁气体传感器
它是近几年发展起来的新型传感器。由于不用催化剂，故检测灵敏度有所提高。
2.2 电化学式气体传感器
2.2.1 定电位电解传感器
通过隔膜将扩散吸收剂电解液中的被测气体电解，以此来检测气体浓度。电解作用是在外部加了特定电位的电极表面上进行的，只要测定加在电极上的电位，即可测得被测气体特有的电解电位，根据电解电位不同，使传感器只有一定程度的选择性。缺点是电极表面易污染，电解液不好保持[4]。
2.2.2 伽伐尼电池式传感器
通过测量被测气体的电解电流来测量气体浓度。
2. 3 红外气体传感器
被测气体与传感器直接接触后，吸收红外线的特定波长，用红外检测器来检测气体浓度。测量吸收光谱，可知气体类型;测吸收强度，即可知气体浓度。精度高，选择性好，但结构复杂。
2. 4 固体电解质气体传感器
利用固体电解质的氧离子导电特性，当元件两侧的氧浓度不同时，形成浓差电池电动势不同。主要用来分析气体中氧的浓度。
2. 5 燃烧式气体传感器
利用气体成分的反应性，如催化燃烧可燃气体传感器。可燃气体在元件表面，燃烧时温度升高而引起铂丝电阻发生变化，测出可燃气体的浓度。
2. 6 MOS场效应管传感器
例如在把一MOS场效应管中，漏极电流I。流过时的最小临界电压值随空气中所含氢气浓度的增高而降低。利用这一特性可检测氢气。缺点是气体响应特性受温度限制，且长期稳定性差。
2. 7 光波导式气体传感器
张贵德等人的光波导气体传感器主要是由表面均匀覆盖一层固体染料膜的毛细波导管组成。当气体接触到染料膜时，它从一种颜色变化到另一种颜色，并伴随有膜的折射率和光吸收系数的变化。当光通过波导时，光的损耗则与待测气体浓度有关，从而测得气体浓度。波导的透射光强只与染料膜的状态变化有关。当待测气体消失时，染料膜又恢复到原颜色。因而光波导传感器重复性好，稳定性好，易于在恶劣环境下工作[5]。
3光纤气体传感器
3.1对光纤气体传感器的要求
(1)高精度和可靠性，很多应用场合是要求测量气体极限值用于报警或危险指示，所以
其精度和可靠性必须高。
(2)能与各种应用装置相配合，使之具有检侧、显示、报警、控制等功能。
(3)附加干扰少，应能长时间稳定工作，时间老化性好。
(4)转换性能优良，线性特征范围宽，检测信号的信噪比高，重复性好，响应速度快。
(5)尺寸小，重量轻，价廉，具有普及性。
3.2光纤气体传感器的特点
光学传感器以光学技术为基础，将被敏感的状态以光信号形式取出;利用小型而简单的半导体器件，如LED，PIN，APD等很容易进行光/电、电/光转换，易于与高速发展的电子装置相适应。它与其他传感器相比，有如下优点:
(1)灵敏度高，频带宽，初态范围大;由于传输的信息载体是光，所以已研制成功的光纤传感器分辨率大部分优于其他同类传感器。光信号载频高，频带宽，光器件已较成熟，能做成强大的动态范围。
(2)光纤不仅可作敏感元件，当用作传输线时，其损耗很低，因此不必考虑测量仪器和被测物体的相对位置，特别适合于电子式等传感器不太适于的地方，可以与光纤遥测技术相配合实现远距离测量与控制。
(3)光纤材料有很好的电绝缘性。光纤传感器不受电磁干扰，能避免产生火花，适用于油灌气体。它耐高压，耐腐蚀，在恶劣环境下工作可靠。
(4)光纤是无源器件，对被测对象不产生影响。其自身独立性好，可适应各种使用环境。
(5)光纤传感器组成的光纤传感器系统便于与中心计算机连接，可实现多功能、智能化的要求。
(6)光纤加特殊保护层后能在高低温下工作。
(7)光纤传感器体积小，重量轻，安装简单，造价低。
3.3各类光纤气体传感器
光纤传感技术可以说是传统的光检测技术和光学纤维应用的结合。光纤传感器的检测原理是根据光在光纤中被外界被测参数作用的情况，即外界被测参数对可能引起的光强、波长、频率、相位等参数的变化，从这些可能变化的光参数中提取被测参数的信息。其一般形式为利用光纤本身的特性或外加敏感元件，将被测信号的变化调制成光参数的变化。因此光纤传感器中根据光纤所起的作用可分为功能型和非功能型[6]。
3.3.1非功能型光纤气体传感器
光纤在传感器中只起传输光信号的作用，即在光纤中传输的光信号不会受到来自外部介质变化的影响。这类传感器的特点是结构简单，安全可靠，但灵敏度较低。
(1)吸收光谱型传感器：这类传感器是基于气体对光谱的吸收特性，利用不同分子各自不同的吸收谱线，通过对某一特定的吸收谱线强度的探测，而达到检测对应气体成分及浓度的目的，其工作方式分为单波长比较型和双波长差分比较型及窄带谱宽吸收型，传感机理的理论依据相同。
(2) 薄膜透射型：将一种对气体敏感的材料涂于透明膜片表面，当气体浓度变化时，透射
过薄膜的光强亦发生变化，即透过薄膜的光强受到气体浓度的调制，从而可以检测到气体浓度。
(3) 干涉型非功能光纤气体传感器：利用气体浓度与气体折射率的关系，用干涉法检测气体折射率的变化，从而间接得知气体浓度。
3.3.2功能型光纤气体传感器
光纤在传感器中既是传输光信号的介质，同时经过一定处理后，又可作为功能性的传感元件。这类传感器的特点是灵敏度比较高，但光纤必须做一定的化学或物理处理，故工艺较为复杂。
(1)近场池漏型：光纤中，光源同时在纤芯和包层中传播，在包层中传播的光被称为
迅衰波，它以光轴为中心，向两测迅速衰减。如果光纤无包层，则迅衰波会透过光纤。
(2) 多孔光纤作为传感元件：多孔光纤是经过复杂工艺制成的，内部有大量密集的小
孔，外面包一层能与被测气体相互作用的化学物质，当气体进人多孔光纤时，会改变其光吸收特性或者使敏感物质发出荧光的光参数发生变化，从而检测到气体的浓度。
(3) 包层内为荧光物质的光纤作为气体传感元件圈:一定波长范围的光在此光纤中传播时，会将包层激发出荧光，并藕合到纤芯内。这种光的强度与特点气体浓度有一定的函数关系，从而检测到气体的浓度。
(4) 功能型干涉式光纤气体传感器5[]:这种传感器的关键部分是采用干涉仪来检测传感光纤的光学光路变化。例如，在光纤外涂一层把可用来检测氢气浓度。当金属把与氢气接触时，其晶格会扩张，导致被包的光纤纤芯伸长，从而使光纤的光程增加。
(5) 反射式光纤气体传感器困:在光纤端面用溅射或蒸镀等工艺手段，涂敷上一层敏感材料，如一层镍，可测氧气浓度。
4结论
可以看出，基于几个最基本的概念，现行的光纤气敏传感技术发展相当快，其灵敏度是传统气体传感器所无法比拟的，加之在个别场合中，光纤传感器的独特优点，其应用潜力无法估量。
目前的光纤检测技术，光功率的测量技术较完善，原理也简单，因此应用性较强。但一个真正精度高，符合客户要求的光纤气体传感器还没有在世界上商品化，也就是科研成果与市场没有很好地联系起来，研究者们的目光更多在传感元件本身，而对于光电检测接口的标准化问题研究的较少，因此，今后的目光应转向光纤气体传感器的实用化上。
5参考文献
[1] 何圣静,陈彪. 新型传感器.北京:兵器工业出版社，1990.75一76
[2] 张贵德.光源导气体传感器.仪表技术与传感器，1996,5:36一38
[3] 曹庄棋.化学量光纤传感器的原理及实验研究.红外技术,1990,13(3):50一53
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[5] 郑顺旋.氨气敏光纤传感器.应用光学,1996,6:20一24
[6] 王堆才.光纤传感器技术在煤矿中的应用研究.光通信技术,1991,17(1);40一43
文献综述范本
重庆工商大学 毕业论文(设计)文献综述计信学院计算机科学与技术专业(本科) 10级软件1 班 课题名称：基于Android的手机系统 助手软件的实现 学生姓名：学号： 指导教师：职称：
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1.1 传感器的定义和组成 广义地说，传感器是指将被测量转化为可感知或定量认识的信号的传感器。从狭义方面讲，感受被测量，并按一定规律将其转化为同种或别种性质的输出信号的装置。传感器一般由敏感元件、转换元件、测量电路和辅助电源四部分组成，其中敏感元件和转换元件可能合二为一，而有的传感器不需要辅助电源。 1.2 传感器技术的基本特性 在测试过程中，要求传感器能感受到被测量的变化并将其不失真地转换成容易测量的量。被测量有两种形式：一种是稳定的，称为静态信号；一种是随着时间变化的，称为动态信号。由于输入量的状态不同，传感器的输入特性也不同，因此，传感器的基本特性一般用静态特性和动态特性来描述。衡量传感器的静态特性指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和漂移等。影响传感器的动态特性主要是传感器的固有因素，如温度传感器的热惯性等，动态特性还与传感器输入量的变化形式有关。 2 传感器技术的发展历史与回顾 传感器技术是在20世纪的中期才刚刚问世的。在那时，与计算机技术和数字控制技术相比，传感技术的发展都落后于它们，不少先进的成果仍停留在实验研究阶段，并没有投入到实际生产与广泛应用中，转化率比较低。在国外，传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的，并在早期多用于国家级项目的科研研发以及各国军事技术、航空航天领域的试验研究。然而，随着各国机械工业、电子、计算机、自动化等相关信息化产业的迅猛发展，以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。 我国从20世纪60年代开始传感技术的研究与开发，经过从“六五”到“九五”的国家攻关，在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步，初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系，并在数控机床攻关中取得了一批可喜的、为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲，它还不能适应我国经济与科技的迅速发展，我国不少传感器、信号
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方式），也可以是垂直的。但是只要流量传感器不在工艺管道轴向振动平面内，流量计的抗振动干扰能力可增强。对于质量流量计的测量精度，很多产品上标注的是基本误差+零点不稳定性。仪表制造厂商将流量计精度定得很高，一般是（±0.15%~±0.5%）R。但是量程比也定得很大（100:1），仪表流量上限取得很高。因此流量计的实际测量精度不可能这样高，特别是流量计在小量程段测量流量时，很难保证仪表有高精度。 气体流量传感器虽然压力损失较大，但对各种流体适应性强、抗振干扰能力强，能够获得较高的测量精度。
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单位代码01 学号 分类号TN7 密级 文献综述 关于红外报警器的综述 院（系）名称信息工程学院 专业名称电子信息工程 学生姓名 指导教师 2013年3月20日
关于红外线报警器的综述 摘要 随着社会的发展，科学技术的进步和安全防范意识的增强，人们越来越注重自身所处的环境是否安全。当家中无人或者仅有老人孩子在家时，必须考虑家庭成员生命和财产的绝对安全。目前，许多住宅小区的安防主要依靠安装防盗窗、防盗门以及人工防范。这样不仅有碍美观，不符合防火的要求，而且不能有效地防止坏人的侵入。报警器的应用类型非常多，但热释电红外线报警器是最广泛的，因为它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，具有较高的应用价值。 本文简要通过对红外报警器组成的个个模块进行分析，介绍了红外报警器的两种常见方式即：主动式和被动式，进而又分析了两种方式的选择原则，最后有对红外线报警器的发展前景进行了预测。 关键词：红外线，热释电传感器，报警器，单片机
引言 随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对其住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。相反地，经济的快速增长也带来了相当大的负面社会效应，城乡、区域收入差距进一步拉大，流动人口也开始迅速增加，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出了增长趋势，人们越来越渴望有一个安全生活的空间，但是犯罪分子的作案手段越来越高明，他们甚至采用一些高科技的作案手段，使得以往那种依靠安装防盗门窗、或靠人防的防范方式越来越不能满足人们日常防范的要求。这时，传统的家庭住宅显然己经远远不能满足人们的需求。人们迫切需要一种智能型的家庭防盗报警系统，能可靠的进行日常安全防范工作，及时发现各种险情并通知户主，以便将险情消灭在萌芽状态，这样人们便可安心工作，同时也保证了居民的生命财产不受损失。于是有关家庭、办公室和仓库等处的安全防范和自动报警系统的开发研制日益被科研单位和生产厂家所重视，现在市场上也出现了各种名目繁多的报警装置，但多由于可靠性较差、功能单一或造价高而难于普及。 而随着电子通讯技术的飞速发展，单片微机以其具有体积小、价格低、集成度高、性价比高等突出优点已在工业控制、智能仪表、数控机床、数据采集以及各种家用电器等方面得到了广泛应用。因此利用单片机和一些简单的外围器件来开发一种适合于家庭的低价位、运行可靠的智能型安全防范报警系统安全防范系统，对室内出现入室盗窃等自动发出报警信息并通知户主进行及时处理已经势在必行。 报警器的类型多种多样，例如：红外监控无线报警器,超声波防盗报警器,红外线防盗报警器，高灵敏红外报警器，触摸式延时防盗报警器, 触摸式防盗报警器,红外报警器, 红外线声光报警器等。 红外线作为一种不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。所以在众多报警器的分类方式中，红外线报警器由于简单实用，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠而被广泛应用。红外报警器直接决定系统的灵敏度与稳定性，是整个系统品质的保障，红外防盗报警器又称红外探测器。中国安防厂商在这些年，无论在技术的掌握与生产能力的提升上，均有明显的改善，这都归功于中国厂商的产品设计和生产技术，并致力于降低成本，使中国安防产品开始得到厂商们的认可，加上低价对于甲方有着重要的吸引力，使得本国产品在市场上成长迅速。虽然本国产品的品质仍与进口产品有段差距，但在用户对安防产品不熟悉的情况下，中国安防产品扔
传感器技术文献综述_百度文库重点
传感器技术文献综述 学校邕江大学专业 09信息学号 40号姓名赵丽霞 一、摘要 传感器技术是综合多种学科的复合型技术, 是一门正在蓬勃发展的现代化传感器技术。本文通过将所看的传感器相关文献总分为传感器、智能传感器以及无线传感器网络三个类别, 对每一类别进行综述, 分析每类别传感器研究中所存在的不足,探讨了相应的解决方案。 二、关键词:传感器 三、引言 传感器技术是一门正在蓬勃发展的现代化传感器技术, 是涉及微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、电路与系统、传感技术、神经网络技术以及模糊控制理论等多种学科的综合性技术, 而该技术也广泛应用到了军事、太空探索、智能家居、农业、医疗等领域。在伴随着“信息时代” 的到来,作为获取信息的重要手段——传感器技术得到飞速发展, 其应用领域越来越广, 人们对其要求越要越高, 需求也越来越迫切。但传感器技术的广泛应用以及飞速发展并不代表着该技术已经成熟, 相反在很多方面它还只是一项新兴的技术, 依然存在很多的问题等待我们去解决。如何能够让我们的传感器装置很快的适应周围的环境, 迅速准确的处理传输客户所需求的信号, 并可以根据客户的要求作出相应的反应以及如何可以尽量的延长传感器装置的生存时间等等。这些问题都是我们在研究传感器技术的过程中所应该解决的问题。 四、传感器 传感器是一种物理装置, 能够探测、感受外界的信号、物理条件 (如光、热、温度、湿度等或化学组成, 并将探知到的信息传递给其他装置。该装置相当我们的人类的眼睛、鼻子、舌头、耳朵以及皮肤等一些感知器官。这样,精确快速地感
受外界的信号就是迅速正确作出反应实施行动的前提条件。现在的物理传感器、生物传感器都是力图解决感知、精确以及快速这三个难题。例如气体流量监测就有很多种的感知方法,但每种方法都存在着精确以及反应速率方面的问题, 所以还需要不断的改进。然而,有很多的问题大自然已经很好的为我们解决了, 我们应该取其精华。因此, 我认为仿生传感器一定会解决很多传感器方面的问题。 模仿沙漠蚂蚁利用太阳偏振光在沙漠中很好的辨别方向机理设计了偏振测角传感器。在我们的生活中, 大自然还有很多聪明的发明, 这些都可以应用到我们现在所讨论的传感器技术中。比如鲸鱼、鸽子能够探测到地球微弱的磁场并根据其来确定旅行路线; 双髻鲨能都根据探测到微弱的生物电来捕食, 在它的双髻上分布着许多微小的孔,传感器也可以设计成与此相同的结构来探测微弱的电磁波, 并可以将此项技术应用到医学中来检测人体的健康;苍蝇的嗅觉特别灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到,仿生学家根据苍蝇嗅觉器官的结构和功能,利用活的苍蝇,把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪,用来检测舱内气体的成分。此外,还有很多的动物都具有特异功能,可以利用这些大量的自然资源来实现我们对自然界一些信息的需求,可以直接利用动物,降低成本,可以根据研究其特异功能的机制, 改进现在的传感器。 目前的传感器往往仅能感知一种或几种物理量。因此, 要尽量集成传感器的功能。在实际中, 需要检测的物理量往往不是唯一的, 这样就需要多种传感器共同工作来完成对这些物理量的检测, 浪费了大量资源, 比如人力资源——我们要花费大量的时间与精力去部署以及维护这些节点, 通信资源——每个节点都会向基站发送信号, 占用带宽, 容易造成数据拥堵。要求一种传感器可以同时感知多种物理量比较困难, 这样可以将多种传感器固定在同一装置上, 通过程序让它们在分配间隙时间内轮流工作发送数据, 间隙时间越短, 该传感器的整体测量效率也就越高。但如果对测量的实时性要求不高的话, 一个传感器装置就可以达到预期效果。也可以在监测区域分布多个的装置, 编制程序, 使在同一时刻能够测量到多种物理量。 五、智能传感器
【2015-12】水下传感器网络综述
1水声通信 由于声音（Acoustic）在水中的衰减低，声波通信成为在水下环境中最通用和应用最广泛的技术，尤其是在热稳定的深水区域。声波通信的主要限制因素是浅水区域中的温度梯度差异、海面噪声和反射折射引起的多径传播；次要的限制因素是水中声速（约为1500米/秒）慢，也限制了其通信效率。所以，水声通信受到严重的带宽限制和干扰限制，难以实现短距离、高带宽通信。综观整个水声通信的发展历程，就是不断地与这些干扰相抗争的过程。例如：根据不同的干扰特点，选择抗干扰能力强的编（解）码方法和调制方式；采用各种抑制干扰的技术；采用分集的办法来抵抗衰落；采用均衡技术抵消信道缺陷引起的畸变；采用自适应技术来适应信道特性的变化以及增加功率等。水声通信在几KHz到几十KHz的带宽下，可以实现1-2000公里距离的通信，在小于1公里范围的短距离通信中，水声通信在几十KHz带宽下，数据传输速率可达100kbps，带宽效率可达几个bits/sec/Hz。 2水下无线通信网络安全关键技术研究 研制低成本、高能效、高可靠性、高安全性的水下无线通信网络对于海洋环境监控、海洋资源开发等研究领域具有重要的理论意义和经济价值。由于受自身特性限制和水声通信环境制约，水下无线通信网络面临各种威胁和攻击，然而现有的水下通信研究多以节省能耗、延长网络寿命为出发点，忽视了潜在的安全问题。因此，研究现有水下无线通信技术存在的安全隐患，针对其面临的安全威胁和安全需求，设计适用于水下无线通信网络的安全技术和安全体系，具有重要的意义。本文对水下无线通信网络的若干安全关键技术进行了研究，并提出了一种适用于水下无线通信网络的安全体系。 无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)最早可以追溯到20 世纪末，它以其低成本、低能耗、自组织和分布式的特点为网络带来了一场信息感知的变革。无线传感器网络在城市管理、环境监测、军事国防、生物医疗等领域都表现出了很好的应用前景。在国际上它被认为是继互联网之后的第二大网络，被评为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。无线传感器网络具有规模大、自组织、动态性、鲁棒性、应用相关、以数据为中心等特性，能更真实有效的获取客观的物理信息，并将其与现代传输网络紧密结合在一起，因此不断受到越来越多国家学术界和工业界的高度重视和密切关注。 海洋以其70%的地球覆盖率逐渐受到世界各国的重视，海洋的开发与发展被认为是人类生存和不断发展的必经之路。随着无线传感器网络的发展成熟以及各国对海洋权益的日益重视，水下传感器网络以其低成本、高可靠特征逐渐受到世界各国学术界的关注，成为21 世纪一个新的研究热点。水下传感器网络通过部署在指定海域的具有自组织能力的传感器节点获取所需的各种海洋监测信息，然后对其进行一定的处理之后传输给基站，最后经由卫星送达用户。水下传感器网络的应用涵盖多个领域，包括水下开发、灾难预警、水下环境监测、数据收集、辅助导航、海底军事等。 水下传感器网络部署在极为复杂的水下环境中，而无线电波在海水中的衰减十分严重，因此以声波作为信息载体的水声通信成为水下传感器网络的主要通信方式。这也使得水下传感器网络具备许多不同于陆上传感器网络的特性。首先，大多数陆上传感器节点都是静止不动的，而水下传感器节点则随着海水的运动不断移动，通常一个传感器节点每秒随水流移动2-3米；其次，水下传感器节点与陆上传感器节点的能耗不同，一些重要的水下应用需要大量数据，这使得水下传感器节点的体积偏大，对于水下传感器来说电池的更换工作是很困难的，从海底取回节点耗时耗力；第三，水下信道带宽低、数据传输率低，尽管水声通信根据带宽和通信范围分为多个类别，但在短期内，其数据传输率在1km距离内很难超过40kb/s。这些都为水下传感器网络的研究和发展带来了新的挑战。
气体流量传感器选型介绍
气体流量传感器可能之前不是很了解，其实它也气体流量传感器的一种。气体检测仪所用的传感器是气体流量传感器的一种，气体流量传感器是一种将气体的成份、浓度等信息，有效转换为可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置。那么，我们应该如何更好地选择气体检流量传感器呢？ 首先要流量传感器的线性范围气体流量传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。气体流量传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择气体流量传感器时，当气体流量传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上，任何流量传感器都不能保证绝对的线性，其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时，在一定的范围内，可将非线性误差较小的气体流量传感器近似看作线性的，这会给测量带来极大的方便。然后再确定气体检测仪传感器的类型气体流量传感器的类型应根据测试气体对象与使用环境来综合考虑。在进行具体测量工作之前，我们首先要考虑可燃气体检测仪应采用何种原理的气体流量传感器，这需要综合考虑多方面的因素之后才能确定。 因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的气体流量传感器可供选用，哪一种原理的气体流量传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑。建议可以从气体检测仪的量程大小；信号的传递方法（有线或是非接触测量）；被测位置对传感器体积要求；传感器产地（国产或进口）；价格合适以及测量方式https://www.360docs.net/doc/c910504778.html,（接触式或非接触式）等六个方面来选用何种类型的传感器。谨记着两点还是很重要的，至少能帮助你在选择气体流量传感器中起到一定的作用，希望能帮助即将要购买气体流量传感器的朋友们！！
气体传感器模块详细解析
气体传感器模块 1、概述 气体传感器模块包含了一个MQ2型烟雾传感器，该传感器具有良好的重复性和长期的稳定性，响应时间短，长时间工作性能好。可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。本模块接口是黑色色标，黑色色标是模拟口，需要连接到主板上带有黑色标识接口。 2、技术规格 ●工作电压：5 0V±0 1 V ●加热电压：5 0V±0 1 V ●加热电阻：33Ω±5% （室温） ●加热功率：＜800mw ●预热时间：＞24h ●检测范围：100-10000ppm ●检测温度：20±2℃（标准） ●使用温度：-20℃-50℃ ●储存温度：-20℃-70℃ ●相对湿度：＜95%RH ●氧气浓度：21%(标准条件) 3、功能特性 ●10K可调电阻用于调节灵敏度； 1
●使用前必须先加热一段时间； ●当检测到可燃气体时，蓝色指示灯亮； ●具备数字信号与模拟信号输出接口； ●传感器稳定性强、检测速度快； ●模块的白色区域是与金属梁接触的参考区域； ●具有反接保护，电源反接不会损坏IC； ●支持mBlock图形化编程，适合全年龄用户； ●使用RJ25接口连线方便； ●配有VCC、GND、DO、AO接头支持绝大多数Arduino系列主控板。 4、引脚定义 气体传感器模块有四个针脚的接头,每个针脚的功能如下表 序号引脚功能 1 GND 地线 2 VCC 电源线 2
3 AO 模拟量输出 4 DO 数字量输出 表1 4-Pin 接头功能表 5、接线方式 ●RJ25连接 由于气体传感器模块接口是黑色色标，当使用RJ25接口时，需要连接到主控板上带有黑色色标的接口。以Makeblock Orion为例，可以连接到6，7，8号接口，如图 图1 气体传感器模块与Makeblock Orion连接 ●杜邦线连接 当使用杜邦线连接到Arduino Uno主板时，模块AO引脚需要连接到ANALOG（模拟）口，DO引脚需要连接到DIGITAL（数字）口,如下图所示： 3
文献综述
火灾自动报警系统 缓解城市用地紧张的角度出发的，同时考虑便于集中供电、供热、供气，便于集中管理和控制，例如便于计算机管理控制系统和闭路电视及共用天线系统的应用等。高层大型建筑不论普通型(如民用住宅)还是豪华型(如火灾自动报警及其消防联动系统，作为火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产安全，起到了不可替代的作用。火灾自动报警系统是为了人们及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施，是人类同火灾做斗争的有力工具。本系统可负责不断地监视现场的温度、浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾[1]。当发生火灾时，可实现声光报警、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器，具有一定的实用价值。 现代建筑的特点是高层大型建筑增多。这主要是从高级宾馆)，都日益重视防火和保安技术的普及应用。国家建筑防火规范规定，住宅楼高10层以上、建筑物高24m以上的均为高层建筑范畴。高层建筑楼层多，人员密集，如果发生火灾，疏散困难，扑救也困难。因此高层建筑，特别是高级宾馆及居民楼，一旦失火，损失严重，极有可能造成人员饬亡。为了保证高层建筑安全可靠，万无一失，必须从建筑设计上采取防范措施，安装功能齐全可靠的自动报警与消防系统。 传统的火灾系统探测报警是根据某种单一的火灾探测器所采集的火灾探测参数，采用阀值比较法来判定火灾的[2]。但是，火灾信号的多样性和探测器类型的单一性之间的矛盾是的误报的现象十分普遍。为了能够提早准确报警，目前大量的研究人员正在研制智能型探测器来取代传统的单一传感器，用于区分非火灾信号和火灾信号。人工嗅觉模拟技术数以新兴的多学科交叉技术，它由气敏传感器阵列、模拟识别系统、信息提取技术三部分组成[3]。人工嗅觉技术应用于火灾火灾报警报警系统中可以利用气体传感器矩阵列完成火灾信息的数据融合，增加信息可靠性：模式识别中的模糊神经网络算法完善了火灾判断规则，增加判别的灵活性：多种信息提取技术能使非线性信号线性化，使火灾判别更简单化。如果对多传感探测器的信息只是进行简单的或非判断，相当于把多传感器进行简单的组合，并不能充分发挥多传感探测器的有效作用。而人工嗅觉模拟技术中的气体
无线传感器网络综述
无线传感器网络综述 近年来，随着现代传感器技术、嵌入式技术和通信技术的飞速发展，无线传感器网络成为目前网络技术的研究热点。在深入研究无线传感器网络的过程中，发现其在军事、农业、医疗、交通和家庭应用等方面有极大的应用价值。文章首先对无线传感器网络的定义和特点进行介绍，其次列举了无线传感器网络的应用方向，然后简要说明了其关键技术，最后分析了目前无线传感器网络的发展现状及亟需解决的问题。 标签：无线传感器网络；应用；关键技术 Abstract：In recent years，with the rapid development of modern sensor technology，embedded technology and communication technology，wireless sensor network has become the research hotspot of network technology. In the process of in-depth study of wireless sensor networks，it is found to have great application value in military，agriculture，medical，transportation and family applications. This paper first introduces the definition and characteristics of wireless sensor networks，then enumerates the application direction of wireless sensor networks，and briefly describes its key technologies. Finally，the current development of wireless sensor networks and the problems that need to be solved are analyzed. Keywords：wireless sensor network；application；key technology 引言 無线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量传感器节点组成的一种自组织网络，这些传感器节点不仅能感知网络内的环境信息，还具有简单的计算能力，同时可以将感知和计算后的相关信息在网络中进行传输，具有一定的通信能力。传感器节点是WSN中最重要的节点，它是整个WSN的基础，具有感知数据、处理数据、存储数据和传输数据的功能。传感器节点负责感知网络内的环境信息，收集监测数据并通过汇聚节点上报给用户节点。 与其他无线通信网络相比，WSN有其自身显著的特点。 大规模性：传感器网络的大规模性分为两种含义，一种是在某些很大面积的监测区域内部署传感器节点，如森林、山地等区域为了监控火灾或进行其他环境监测活动；另一种是在面积有限的区域内部署大密度的传感器节点。 自组织性：WSN是一种分布式自组织的无线网络，它没有中心控制管理，是由对等节点构成的网络。这种分布式结构可以更好的适应网络的变化，在网络发生变化时可以自动进行配置和管理，灵活性和实用性较强。 路由多跳性：由于WSN的监测范围很大，传感器节点间数据传输距离会很
气体传感器文献综述
气体传感器的发展概况 和发展方向 玛日耶姆·图尔贡 107551600545
气体传感器的发展概况和发展方向 【摘要】本文对气体传感器进行分类，介绍了半导体型气体传感器、电阻型气体传感器、非电阻型气体传感器等几种常见气体传感器的特性、总结了这些气体传感器的工作原理，并阐述这几种气体传感器在日常生活及特殊场合中的应用及其选用时的原则。探讨了气体检测仪器在检测对象、检测范围和检测方式上向小型化、智能化、多功能化和通用化等方面不断向前发展的方向。 【关键词】气体传感器；特性；应用；发展方向 一、前言 目前，随着人们环保意识的提高，环境问题日益受到政府和社会关注。环境问题变成了重要的民生问题，影响到人民生活幸福感，甚至环境问题严重威胁群众健康。 近年来生态环境污染状况日趋严重，各种工业废水，废气直接排入水体及空气，造成极为严重的环境污染。影响着人们的正常生活和生存发展，并导致环境污染的气体进行处理是十分急迫的问题。随着科学技术的发展,人们生活水平的提高,对气体传感器的需求已有所不同;同时,随着近年酸雨、温室效应、臭氧层破坏、环境污染等,严重影响了人类的健康和生存,这就给气体传感器提出了新的研究课题和增加了新的研究内容和难度。检测气体的种类由原来的还原性气体(H2、 C4、 H10、 CH4等)扩展到毒性气体(CO、NO2、 H2S、NO、NH3、 PH3等)以及食品有关的气体(鱼、肉鲜度(CH3)3、醋酸乙脂等)[1]。气体传感器作为气体检测最基础的部分，为了满足这些需求,气体传感器必须具有较高的灵敏度和选择性,重复性和稳定性要好,而且能批量生产,性能价格要高等。 随着人们环保意识的增强以及各国对有毒气体排放和污染物排放方面的严格立法，各种气体传感器正在得到越来越广泛的应用。目前，随着生命科学、人工智能、材料科学等学科的发展，气体传感器的应用领域越来越广泛，在大气监测、食品工业、汽车尾气快速实时测定、有毒气体检测安全检查和航空航天等方面，越来越多地显示出气体传感器的重要作用[2]。 二、气体传感器的发展概况 2.1气体检测仪 气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具，主要是指便携式/手持式气体检测仪。主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类。气体检测的目的是分析各种气体混合物中各组分的含量或其中某一组分的含量。气体检测仪表一般由传感器、信号放大、处理单元、显示单元以及控制单元组成，其中传感器是最关键的部分。 2.2传感器 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器按其基本效应可分为：物理传感器，化学传感器，生物传感器。按检测对象，化学传感器分为气体传感器、湿度传感器、离子传感器。 物理传感器 传感器生物传感器气体传感器 化学传感器离子传感器 湿度传感器
生物传感器综述
生物传感器综述
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生物传感器课程论文 论文题目：生物传感器技术在环境分析 与检测方面的应用研究进展专业: 分析化学 姓名:雷杰 学号：120１5１305２9 指导教师：晋晓勇 时间：２０1５年1０月23日
生物传感器技术在环境分析与检测方面的应用研究进展 摘要：生物传感器作为一类新兴传感器,它是以生物分子敏感元件,将化学信号、热信号、光信号转换成电信号或者直接产生电信号予以放大输出,从而得到检测结果。文章综述了生物传感器在环境监测,包括水环境、大气环境等领域的应用和最新进展,并展望了环境监测生物传感器的发展前景及发展方向。 关键词:生物传感器技术；环境分析检测;
０.前言 生物传感器这门课属于分析化学和生物化学的一门交叉学科，它涉及到生物化学、电化学等多个基础学科。就目前生物传感器研究的历史阶段，它仍然处于十分活跃的研究阶段,生物传感器的研究逐渐变得专业化、微型化、集成化、也有一些生物相容的生物传感器,生物可控和智能化的传感器制成[1]。基于生物传感器的基本结构和性能，从它的选择性,稳定性，灵敏度和传感器系统的集成化发展的特点和趋势,科研人员主要研究生物传感器在医疗、食品工业和环境监测等方面,它的发展对生产生活都有极大影响，尤其是生物传感器专一性好、易操作、设备简单、可现场检测、便携式、测量快速准确、适用范围广,从而深受研究者的青睐。本文主要概述了近三年来生物传感器在环境分析与检测方面的应用研究，从而对以后生物传感器技术的研究有所帮助与借鉴。 1.生物传感器技术 1.1生物传感器的组成及工作原理 生物传感器主要是由生物识别和信号分析两部分组成。生物识别部分是由具有分子识别能力的生物敏感识别元件构成,包括细胞、生物素、酶、抗体及核酸。信号分析部分通常叫换能器。它们的工作原理一般是根据物质电化学、光学、质量、热量、磁性等,物理化学性质将被分析物与生物识别元件之间反应的信号转变成易检测、量化的另一种信号,比如电信号、焚光信号等,再经过信号读取设备的转换过程，最终得到可以对分析物进行定性或定量检测的数据[2]。 生物传感器识别和检测待测物的工作原理:首先,待测物分子与识别元素接触；然后,识别元素把待测物分子从样品中分离出来；接着,转换器将识别反应相应的信号转换成可分析的化学或物理信号;最后，使用现代分析仪器对输出的信号进行相应的转换，将输出信号转化为可识别的信号。生物传感器的各个部分包括分析装置、仪器和系统也由此构成。生物传感器中的识别元素决定了传感器的特异性,是生物定性识别的决定因素；识别元素与待测分子的亲合力，以及换能器和检测仪表的精密度，在很大程度上决定了传感器的灵敏度和响应速度。
LWGQ型气体涡轮流量传感器使用说明书要点
LWGQ型气体涡轮流量传感器使用说明书 1、概述 本说明书注意叙述了LWGQ气体涡轮流量计的标准技术规格、型号及其安装、操作和维修。请在使用前阅读本手册。但在手册中没有叙述用户的不同特点，也未对每一次的技术规格、结构或部件的修改作订正，因为有些修改不会对仪器的功能和操作有影响。 LWGQ气体型涡轮流量传感器（以下简称传感器）是一种精密流量测量仪表，与相应的流量积算仪表配套可用于测量液体的流量和总量。广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的一般气体、天然气、煤气等气体计量、控制系统。 传感器和输出放大器有多种组合（详见型号规格代码表），该传感器还可与控制室中的二次仪表或控制器相连，实现积算、传输和控制功能。 2、技术性能 传感器的公称通径、流量范围、流体温度、公称压力、环境温度、相对湿度、最大压力损失见表1，型号、规格代码表见表2。
注：1、法兰连接尺寸按JB/T 81-1994或JB/T 79-1994。 2、有*者为特殊定货 3、结构与工作原理 3.1结构 传感器的结构如图1所示，它主要由壳体、前导向架、叶轮、后导向架、压紧圈和带放大器的磁电感应转换器等组成； 3.2工作原理 当被测流体流经传感器时，传感器内的叶轮借助于流体的动能而产生旋转，叶轮即周期性地改变磁电感应系统中的磁电阻，使通过线圈的磁通量周期性地发生变化而产生电脉冲信号，经放大器放大后传送至相应的流量积算仪表，进行流量或总量的测量。 4、外形尺寸及安装 4.1外形尺寸 1、公称通径DN15~25（公称压力PN6.3Mpa 见图2，表3）
2.公称通径DN40~80，在公称压力PN1.6Mpa和PN2.5Mpa时，法兰连接尺寸DN100~200中，带括号者为公称压力PN2.5Mpa的法兰尺寸。DN250，300公称压力PN1.6Mpa。 3.一般出厂产品配公称压力PN1.6Mpa的法兰。 4.2安装 1.安装的场所 传感器应在被测气体的温度为-20~+60℃，环境相对湿度不大于95%的条件下工作。从维护方便角度考虑，应安装在容易拆换和避免配管振动或配管有应力影响的场所。考虑到对放大器的保护，应尽量避免使它受到强的热辐射和放射性的影响。同时，必须避免外界强电磁场对检测线圈的影响，如不能避免时，应在传感器的放大器上加设屏蔽罩，否则干扰将会严重影响显示仪表的工常工作。 2.安装的位置 传感器应水平安装，安装时传感器上的指示流向的箭头应与流体的流动方向相符。 3.配管要点