气体传感器模块详细解析
气体传感器常见参数解析
传感器常见参数解析:1.测量范围在允许误差限内被测量值的范围。
2.量程测量范围上限值和下限值的代数差。
3.精确度被测量的测量结果与真值间的一致程度。
4.重复性在所有下述条件下，对同一被测的量进行多次连续测量所得结果之间的符合程度：相同测量方法、相同观测者、相同测量仪器、相同地点、相同使用条件、在短时期内的重复。
5.分辨力传感器在规定测量范围圆可能检测出的被测量的最小变化量。
6.阈值能使传感器输出端产生可测变化量的被测量的最小变化量。
7.零位使输出的绝对值为最小的状态，例如平衡状态。
8.激励为使传感器正常工作而施加的外部能量(电压或电流)。
9.最大激励能够施加到传感器上的激励电压或电流的最大值。
10.输入阻抗在输出端短路时，传感器输入的端测得的阻抗。
11.输出有传感器产生的与外加被测量成函数关系的电量。
12.输出阻抗在输入端短路时，传感器输出端测得的阻抗。
13.零点输出所加被测量为零时传感器的输出。
14.滞后在规定的范围内，当被测量值增加和减少时，输出中出现的最大差值。
15.迟后输出信号变化相对于输入信号变化的时间延迟。
16.漂移在一定的时间间隔内，传感器输出中与被测量无关的不需要的变化量。
17.零点漂移在规定的时间间隔及室内条件下零点输出时的变化。
18.灵敏度传感器输出量的增量与相应的输入量增量之比。
19.灵敏度漂移由于灵敏度的变化而引起的校准曲线斜率的变化。
20.热灵敏度漂移由于灵敏度的变化而引起的灵敏度漂移。
21.热零点漂移由于周围温度变化而引起的零点漂移。
22.线性度校准曲线与某一规定只限一致的程度。
23.非线性度校准曲线与某一规定直线偏离的程度。
24.长期稳定性传感器在规定的时间内仍能保持不超过允许误差的能力。
25.固有频率在无阻力时，传感器的自由(不加外力)振荡频率。
26.响应输出时被测量变化的特性。
27.补偿温度范围使传感器保持量程和规定极限内的零平衡所补偿的温度范围。
28.蠕变当被测量机器多有环境条件保持恒定时，在规定时最近，工控传感器论坛上关于气体传感器的分类的帖子好像颇受欢迎，但是遗憾的是，内容不尽详细，本人在此略谈一二，希望对这一讨论有所裨益！国家标准GB7665-87 ，对传感器的定义是：传感器是能感受规定被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
二氧化碳传感器模块的原理及应用
二氧化碳传感器模块的原理及应用目前二氧化碳传感器模块的种类很多，就其原理来分有热导式、密度计式、辐射吸收式、电导式、化学吸收式、电化学式、色谱式、质谱式、红外光学式等。
二氧化碳传感器哪种好？目前来讲：电化学原理及红外原理的传感器使用的比较多，选择国外牌子的传感器为主，因为国外牌子的传感器在使用寿命及精度上也是比较有优势的。
二氧化碳气体传感器原理（1）红外二氧化碳传感器模块：红外线气体分析仪是利用红外线进行气体分析，它基于待分析组分的浓度不同，吸收的辐射能不同，剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同，动片薄膜两边所受的压力不同，从而产生一个电容检测器的电信号，这样，就可间接测量出待分析组分的浓度。
根据红外辐射在气体中的吸收带的不同，可以对气体成分进行分析。
例如，二氧化碳对于波长为2.7μm、4.33μm和14.5μm红外光吸收相当强烈，并且吸收谱相当的宽，即存在吸收带。
根据实验分析，只有4.33μm吸收带不受大气中其他成分影响，因此可以利用这个吸收带来判别大气中的CO2的含量。
该传感器利用非色散红外（NDIR）原理对空气中存在的CO2进行探测，具有很好的选择性，无氧气依赖性，广泛应用于存在可燃性、爆炸性气体的各种场合。
（2）热传导二氧化碳传感器模块：据混合气体的总导热系数随待分析气体含量的不同而改变的原理制成，由检测元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂，遇可燃性气体时检测元件电阻变小，遇非可燃性气体时检测元件电阻变大（空气背景），桥路输出电压变量，该电压变量随气体浓度增大而成正比例增大，补偿元件起参比及温度补偿作用，主要应用场所在民用、工业现场的天然气、液化气、煤气、烷类等可燃性气体及汽油、醇、酮、苯等有机溶剂蒸汽的浓度检测。
二氧化碳浓度传感器测量范围：0-500ppm、1000ppm、2000ppm、5000ppm、50000ppm，0-1%VOL、2%VOL、5%VOL、10%VOL、20%VOL、30%VOL、50%VOL、100%VOL可选，根据现场的环境选择较佳的量程范围。
2-甲基丙烯气体报警传感器变送模块
2-甲基丙烯气体检测传感器变送模块一，产品分类二，产品介绍单一气体2-甲基丙烯气体检测传感器变送模块(网络版)简介大部分单一气体2-甲基丙烯气体检测传感器输出信号都是非标准信号，不能直接使用，需要经过输出信号放大、滤波等处理等才可以使用。
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市面上大部分2-甲基丙烯气体传感器输出信号都是非标准信号，不能直接使用，需要经过输出信号放大、滤波等处理等才可以使用，安帕尔无线2-甲基丙烯气体检测传感器变送模块(网络版)正是为了解决这个问题而研发的产品。
三，产品特点单一气体2-甲基丙烯气体检测传感器变送模块(网络版)特点★产品质量可靠、性能稳定：10多年的气体检测传感器变送模块研发经验，保证了安帕尔单一气体2-甲基丙烯气体检测传感器变送模块(网络版)质量、性能的可靠性。
气体传感器讲解
2020/12/11
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13.1.3 SnO2的基本性质
1.SnO2 物理性质: SnO2是一种白色粉末，密度 为3，熔点为1127℃，在更主温 度下才能分解，沸点高于1900℃ 的金属气化物。SnO2不溶于水， 能溶于热强酸和碱。 2.SnO2晶体结构: 是金红石型结构，具有正方晶 系对称，其晶胞为体心正交平行 六面体，体心和顶角由锡离子占 据。其晶胞结构如图10-16所示 ，晶格常数为a=0.475nm， c=0.319nm。
图10-21a中与元件加热器组成加热回路，直流稳压电源供给测试回路电压UH ，0-20V直流稳压电源与气敏元件及负载电阻组成测试回路，负载电阻RL兼作取 样电阻。从测量回路可得到
式中Ic——回路电流；
URL——负载电阻上的
压降
U RL
Ic RL
U Rs
c RL 或R
R（10-28） L
s
Uc RL U RL
2020/12/11
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13.1.10
SnO2气敏元件的工作原理A
烧结型SnO2气敏元件是表面电阻控制型 气敏元件。制作元件的气敏材料多孔质 SnO2烧结体。在晶体中如果氧不足，将出 现两种情况：一是产生氧空位，另一种是 产生锡间隙原子。但无论哪种情况，在禁 带靠近导带的地方形成施主能级。这些施 主能级上的电子，很容易激发到导带而参 与导电。
实验证明，SnO2中的添加物质，对其气敏效应有明显影响。 表10-2列出了具有不同添加物质的SnO2气敏元件的气敏效应。 （3）烧结温度和加热温度对ห้องสมุดไป่ตู้敏效应的影响
实验证明，制作元件的烧结温度和元件工作时的加热温度，对 其气敏性能有明显影响。因此，利用元件这一特性可进行选择检 测。
《气体传感器简介》课件
复合材料
通过组合不同材料的优点 ，实现气体传感器性能的 优化。
智能化与网络化的发展
智能化
通过集成微处理器和算法，实现气体 传感器的自动校准、数据分析和远程 控制等功能。
网络化
将气体传感器接入互联网，实现数据 的实时传输、远程监控和跨区域的数 据共享。
在环保监测领域的应用前景
大气污染监测
用于监测空气中的有害气 体和温室气体，为环境保 护提供数据支持。
详细描述
电化学气体传感器利用气体在电极表面发生的电化学反应来检测气体的浓度。这种传感器通常由至少两个电极组 成，其中一个电极是敏感电极，能够与被测气体发生反应，另一个电极作为参照电极。通过测量电化学反应产生 的电流或电压来计算气体的浓度。
光学气体传感器
总结词
基于不同气体对光的吸收或反射不同的原理进行检测。
详细描述
光学气体传感器利用不同气体对特定波长的光具有不同的吸收或反射特性，通过测量光通过气体时发 生的变化来检测气体的浓度。这种传感器通常由光源、光路和检测器组成，通过测量光强的变化来计 算气体的浓度。
固态电解质气体传感器
总结词
基于气体在固态电解质中的离子传导性 能不同的原理进行检测。
VS
详细描述
工作原理
电化学传感器
利用电化学反应检测气体，通 过测量电流或电压变化来推断
气体浓度。
半导体传感器
利用气敏材料的电阻变化来检 测气体，当气体与敏感材料接 触时，电阻发生变化，从而检 测气体浓度。
红外传感器
利用红外线吸收原理检测气体 ，通过测量气体对红外线的吸 收程度来推断气体浓度。
催化燃烧传感器
利用催化燃烧原理检测气体， 当气体与敏感材料接触时，发 生催化燃烧反应，从而检测气
一氧化碳传感器模块MQ9
MQ-9传感器简介：
MQ-9气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。
采用高低温循环检测方式低温（1.5V加热）检测一氧化碳，传感器的电导率随空气中一氧化碳气体浓度增加而增大，高温（5.0V加热）检测可燃气体甲烷、丙烷并清洗低温时吸附的杂散气体。
使用简单的电路即可将电导率的变化，转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
MQ-9气体传感器对一氧化碳、甲烷、液化气的灵敏度高，这种传感器可检测多种含一氧化碳及可燃性的气体，是一款适合多种应
用的低成本传感器。
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气体传感器简介介绍
提高稳定性与寿命
趋势描述
提高气体传感器的稳定性和寿命是持续 追求的目标。稳定性决定了传感器在长 时间使用过程中输出信号的稳定性，而 寿命则关系到传感器的使用成本和维护 成本。
VS
技术挑战
在提高稳定性和寿命方面，需要解决材料 老化、抗干扰能力、自适应校准等技术难 题，以实现传感器在恶劣环境下的长期稳 定运行。
气体传感器简介介绍
汇报人： 日期:
目录
• 气体传感器概述 • 气体传感器的技术特点 • 常见气体传感器类型及其原理 • 气体传感器的应用案例 • 气体传感器的发展趋势与挑战
01
气体传感器概述
定义与工作原理
• 气体传感器是指能感受气体浓度变化并转换成可用输出信号的 传感器。其工作原理通常基于物理或化学效应，如电化学、光 学、热学等。当目标气体与传感器接触时，会引起传感器内部 物理或化学性质的变化，从而产生与气体浓度成比例的电信号 。通过对这个电信号的检测和处理，可以实现气体浓度的测量 。
总之，气体传感器作为 一种将气体浓度转化为 电信号的装置，在各个 领域都发挥着重要作用 。随着科技的不断发展 ，气体传感器的性能将 不断提升，应用领域也 将进一步拓展。
02
气体传感器的技术特点
敏感性
高灵敏度
气体传感器需要具备高灵敏度， 能够检测到极低浓度的目标气体 ，确保对环境中的气体变化做出 准确响应。
气体传感器的应用案例
环境监测中的气体传感器
大气污染监测
气体传感器可用于监测大气中的 有害气体，如二氧化氮、硫化氢 等，以评估空气质量并及时发出
污染警报。
室内空气质量监测
在室内环境中，气体传感器可检 测甲醛、苯等挥发性有机物，保
障人们呼吸健康。
各类气体传感器介绍
各类气体传感器介绍一、引言广义的说，传感器（Transducer或Sensor）是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件或装置，在有些国家或科学领域，也将传感器称为变换器、检测器或探测器等。
将物理量或化学量得变化转变成电信号是传感器的最终目的。
国际电工委员会（IEC：International Electrotechnical Committee）的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。
国家标准GB 7765—87给传感器的定义是：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
此处的可用输出信号，一般即指易于处理和传输的电信号。
从这个角度也可以说传感器即为将非电信号转换成电信号的器件。
当然，可以预料，将来的“可用信号201D或许是光信息或者是更先进、更实用的其他信息。
本文主要介绍气体传感器的工作原理及应用场合，并对气体传感器的发展方向进行一些介绍。
二、工作原理传感器之所以具有能量信息转换的机能，在于它的工作机理是基于各种物理的、化学的和生物的效应，并受相应的定律和法则所支配。
了解这些定律和法则，有助于我们对传感器本质的理解和对新效应传感器的开发。
传感器工作物理基础的基本定律和法则有以下四种类型：（1）守恒定律。
包括能量、动量、电荷量等守恒定律。
这些定律，是我们探索、研制新型传感器时，或在分析、综合现有传感器时，都必须严格遵守的基本法则。
（2）场的定律。
包括运动长的运动定律，电磁场的感应定律等，气相互作用与物体在空间的位置及分布状态有关。
一半可由物理方程给出，这些方程可做诶许多传感器工作的数学模型。
例如：利用静电场定律研制的电容式传感器；利用电磁感性定律研制的自感、互感、电涡流式传感器；利用运动定律与电池感应定律研制的磁电式传感器等。
利用场的定律构成的传感器，其形状、尺寸（结构）决定了传感器的量程、灵敏度等主要性能，故此类传感器可统称为“结构型传感器”。
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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；
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●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。