各类气体传感器的原理、结构及参数
【大汇总】你想要的传感器参数及针脚定义，这下全给你！
【⼤汇总】你想要的传感器参数及针脚定义，这下全给你！导读传感器(英⽂名称:transducer/sensor)是⼀种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，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。
今天咱们就从传感器的原理、参数、针脚定义来看⼀下柴油车常⽤的传感器吧~01氮氧传感器以潍柴-国六为例：（1）氮氧传感器原理：①在露点检测完成后，传感器开始加热到800℃；②含有NO、NO2、H2O、O2的排⽓进⼊传感器的第⼀个⼯作腔；③第⼀个⼯作腔内有⼀个氧泵电极（lPO），在该氧泵上加上⼀定电压，⾸先去除废⽓中较⼤部分的氧⽓，同时将废⽓中NO2转化为NO；④燃烧可燃⽓体，并将剩余极少数O2移到第⼆⼯作腔中；⑤在辅助电极（IP1）的作⽤下，剩余O2被全部移除；⑥在测量电极（D3）的作⽤下，第⼆⼯作腔内的NO发⽣还原反应，⽣成N2和O2；根据分解产⽣的O2的含量即可计算出排⽓中NOx的含量。
（2）氮氧传感器参数：量程范围：0-1500ppm测量精度：0-100ppm：+/-10ppm100-500ppm：+/-10％501-1500ppm：+/-15％（3）氮氧传感器针脚定义：02⼤⽓压⼒传感器以锡柴为例：（1）⼤⽓压⼒传感器原理：作⽤：通过测量进⽓压⼒、温度和湿度，来修正空燃⽐。
安装要求：安装在空⽓滤清器和增压器之间的空⽓管路上。
（2）⼤⽓压⼒传感器参数：内置湿度、温度、压⼒传感器⼯作环境温度：-40~105℃安装螺栓：2xM6x1拧紧⼒矩：最⼤3.3N·M（3）传感器针脚定义:03EGR阀以锡柴4DB 为例：（1）EGR阀参数：电压：5v驱动形式：H桥开度：默认全关⼯作温度：5~35℃湿度范围：45~85％压⼒范围：96~106KPa流量：1600±160L/min泄漏量：＜7L/min传感器出现问题，油温、⽔温、油门、进⽓压⼒......都需要测量信号，但⼀个⼀个的测量费时还费⼒？别着急，A203万⽤传感器快速判断线路/传感器故障，解决你所有的忧虑，现任意购买 3本书籍（从18本维修书籍中任选），即送 A203万⽤传感器 + AS207断路测试仪⼀套哦，所以还在等什么？（点击上⽅图⽚⽴即抢购）（3）EGR阀针脚定义:以H桥⽅式驱动，默认为全关。
6.1气敏传感器基本原理及测量电路.pptx
其目的是加速被测气体的化学吸附和电离的过程并烧去气敏电阻表面的污物（起清洁 作用）。
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8. 气体检测使用注意事项
2）温度补偿 半导体气敏电阻在气体中的电阻值与温度和湿度有关。当温度和湿度较低时，电
测量转换电路
据分压比定律，Uo不受温度影响，减小了
测量误差。
汽车尾气分析
二氧化钛氧浓度传感器可 用于汽车或燃烧炉排放气 体中的氧浓度测量。
观察右图看说明非线性特性对 浓度超限报警是否有利？
气敏半导体的灵敏度特性曲线
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8. 气体检测使用注意事项
1）气敏电阻使用时一定要加热 一般由变压器二次绕组交流输出或直流电压提供低电压加热。加热温度对气敏电
阻值较大；温度和湿度较高时，电阻值较小。因此，即使气体浓度相同，电阻值也会 不同，需要进行温度补偿。
如前所述，TiO2氧浓度传感器的测量转换电路中，与TiO2气敏电阻串联的热敏电 阻Rt 起温度补偿作用。
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8. 气体检测使用注意事项
• 温度补偿中实用的热敏电阻工作原理 • 半导体热敏电阻简称热敏电阻，是一种新型的半导体测温元件。 • 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度的变化而显著变化的特性实现测
气敏传感器类型：
半导体气敏传感器 接触燃烧式气敏传感器 电化学气敏传感器
2.气敏传感器外形
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半导体气敏传感器应用最多。它的 应用主要有：一氧化碳气体的检测、 瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟 利昂的检测、呼气中乙醇的检测、 人体口腔口臭的检测等等。
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几种气体传感器的介绍
常见类型与用途
声表面波气体传感器有多种类型，如金属氧化物半导体型 、高分子材料型等。其中，金属氧化物半导体型传感器应 用最为广泛，主要用于检测可燃性气体、有毒有害气体等 。
声表面波气体传感器具有灵敏度高、响应速度快、稳定性 好等优点，因此在工业自动化、环境监测、安全防护等领 域得到广泛应用。
优点与局限性
热线型传感器利用加热的金属丝检测气体热导率的变化；薄膜型传感器则使用薄膜 材料作为热敏元件；干涉型传感器利用光干涉原理测量温度变化。
热导率气体传感器广泛应用于工业过程控制、环境监测、安全检测等领域，用于检 测各种有毒有害气体、可燃气体以及氧气等。
优点与局限性
热导率气体传感器具有结构简单、稳定性好、寿命长等优点，同时对某些特定气体的检测具有较高的 灵敏度和选择性。
局限性
光学气体传感器容易受到光学元件污染、光源老化等因素的影响，需要定期维护 和校准。此外，光学气体传感器的成本较高，限制了其在某些领域的应用。
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金属氧化物半导体气体传感器
工作原理
金属氧化物半导体气体传感器利用金 属氧化物作为敏感材料，通过气体与 敏感材料发生反应，导致材料电阻发 生变化，从而检测气体浓度。
化来检测气体的浓度。
传感器通常包含光源、光检测器 和光学元件，通过测量气体对光 的吸收或散射程度，可以确定气
体的浓度。
不同的气体对光的吸收或散射程 度不同，因此传感器具有选择性 ，能够针对特定气体进行检测。
常见类型与用途
红外线气体传感器
利用红外线对不同气体的吸收特性，常用于检测 二氧化碳、甲烷等气体。
当待测气体吸附在敏感材料表面时， 敏感材料的电子结构和电阻率发生变 化，导致电阻值变化，通过测量电阻 值的变化即可推算出气体的浓度。
汽车各类传感器的结构介绍与工作原理解析
汽车各类传感器的结构介绍与工作原理解析在现代社会，传感器的应用已经渗透到人类的生活中。
传感器是一种常见的装置，主要起到转换信息形式的作用，大多把其他形式的信号转换为更好检测和监控的电信号。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，把汽车运行中各种工况信息转化成电讯号输送给中央控制单元，才能使发动机处于最佳工作状态。
发动机、底盘、车身的控制系统，另外还有导航系统都是汽车传感器可以发挥作用的位置；汽车传感器还可检测汽车运行的状态，提高驾驶的安全性、舒适性。
汽车中的传感器按测量对象可分为温度、压力、流量、气体浓度、速度、光亮度、距离等。
以应用区域来分，又可分为作用于发动机、底盘、车身、导航系统等。
按输出信号，有模拟式的也有数字式的。
按功能分，有控制汽车运行状态的，也有检测汽车性能及工作状态的。
下面我们就按功能分别具体介绍汽车控制用传感器以及汽车性能检测传感器。
一、汽车控制用传感器1、发动机控制系统用传感器流量传感器汽车中的流量传感器大多测发动机空气流量和燃料流量，它能将流量转换成电信号。
其中空气流量传感器应用更多，主要用于监测发动机的燃烧条件、起动、点火等，并为计算供油量提供依据。
按原理分为体积型、质量型流量计，按结构分为热膜式、热线式、翼片式、卡门旋涡式流量计。
翼片式流量计测量精度低且要温度补偿；热线式和热膜式测量精度高，无需温度补偿。
总的来说，热膜式流量计因为较小的体积，更受工业化生产的青睐。
2、压力传感器压力传感器主要以力学信号为媒介，把流量等参数与电信号联系起来，可测量发动机的进气压力、气缸压力、大气压、油压等，常用压力传感器可分为电容式、半导体压阻式、差动变压器式和表面弹性波式。
电容式多检测负压、液压、气压，可测 20～100kPa 的压力，动态响应快速敏捷，能抵御恶劣工作条件；压阻式需要另设温度补偿电路，它常用于工业生产；相对于差动变压器式不稳定的数字输出，表面弹性波式表现最优异，它小巧节能、灵敏可靠，受温度影响小。
气体传感器ppt课件
Va Vg
Va:气敏元件在洁净空气中工作时，负载电阻上的电压输出；
Vg:气敏元件在规定浓度被测气体中工作时，负载电阻的电压输出
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（3）气敏元件的分辨率 表示气敏元件对被测气体的识别（选择）以及对干扰气体的抑制 能力。气敏元件分辨率S表示为
S Vg Vg Va Vgi Vgi Va
Va—气敏元件在洁净空气中工作时，负载电阻上的输出电压； Vg—气敏元件在规定浓度被测气体中工作时，负载电阻上的电压 Vgi—气敏元件在i种气体浓度为规定值中工作时，负载电阻的电压
(1) MOS二极管气敏器件
MOS二极管气敏元件制作过程是在P型半导体硅片上，利 用热氧化工艺生成一层厚度为50~100nm的二氧化硅(SiO2)层， 然后在其上面蒸发一层钯(Pd)的金属薄膜，作为栅电极，如图 14-5(a)所示。
M(Pd)
SiO2 P—Si
C
Ca
氢气中
空气中
Cs
O
V
(a)
(b)
14.1 概述
14 气 体 传 感 器
气体传感器是将被测气体浓度转换为与其一定关系的电量 输出的装置或器件。
气体传感器是用来检测气体类别、浓度和成分的传感器。
由于气体种类繁多, 性质各不相同，不可能用一种传感器检 测所有类别的气体，按构成气体传感器材料可分为半导体和非 半导体两大类。目前实际使用最多的是半导体气体传感器。
的电阻值)称为加热电阻，用RH表示。直热式的加热电阻值一
般小于5Ω；旁热式的加热电阻大于20Ω。 气敏元件正常工作所需的加热电路功率，称为加热功率，
用ＰＨ表示。一般在(0.5～2.0)W范围。
（6）气敏元件的恢复时间 表示在工作温度下,被测气体由该元件上解吸的速度,一般从气
几种气体传感器的工作原理
几种气体传感器的工作原理气体传感器是用于检测环境中气体浓度的装置，可以分为许多不同类型，下面将介绍几种常见的气体传感器的工作原理。
1.火焰传感器火焰传感器主要用于检测并报告火焰的存在，是一种常见的安全设备。
其工作原理是通过探测火焰产生的光线来识别火焰。
具体来说，火焰传感器通常包含一个光敏元件，如光敏电阻或光敏二极管。
当火焰产生时，火焰会发出肉眼可见的光线，光线照射到光敏元件上，改变其电阻或电流值，从而检测到火焰的存在。
2.氧气传感器氧气传感器是一种用于测量环境中氧气浓度的装置。
其工作原理基于氧和其他气体之间的化学反应。
其中最常见的是电化学传感器，该传感器包含一个电极和一个电解质。
当氧气进入传感器时，氧气与电极上的电解质发生氧化还原反应，产生电流。
根据电流的变化可以确定氧气浓度的大小。
3.甲烷传感器甲烷传感器主要用于检测环境中甲烷气体的浓度，广泛用于天然气泄漏检测。
其工作原理基于甲烷气体和传感器中的化学物质之间的反应。
通常，甲烷传感器采用的是热导法，即通过测量热量传导来检测甲烷的存在。
甲烷在传感器中会与特定的催化剂反应，产生热量。
然后，传感器测量热量的变化，并将其转化为电信号，以表示甲烷的浓度。
4.二氧化碳传感器二氧化碳传感器用于测量环境中二氧化碳气体的浓度，广泛应用于室内空气质量监测。
其工作原理可以分为两类：非分散式传感器（NDIR）和分散式传感器。
其中，非分散式传感器利用特定波长的红外光源通过样品腔室，在二氧化碳与红外光发生吸收时测量光强的变化来判断二氧化碳浓度。
而分散式传感器则是通过测量二氧化碳与其他气体之间的电容、电阻或振荡频率的变化，实现浓度检测。
5.VOC传感器VOC（挥发性有机化合物）传感器用于检测环境中VOC的浓度，VOC 是一类对人体健康和环境有害的化学物质。
其工作原理有多种方式，包括电化学、光散射、红外吸收等。
其中最常用的是电化学传感器，它利用VOC与电极上的催化剂发生可逆氧化还原反应，测量电流的变化来判断VOC浓度。
各类传感器的工作原理
各类传感器的工作原理传感器是一种可以感知和测量物理量的装置，它能够将物理量转变为电信号或其他可读取的形式。
传感器在工业、农业、医疗、环保和家居等各个领域中广泛应用。
下面将介绍几种常见的传感器以及它们的工作原理。
1.光敏传感器：光敏传感器是一种能够感知光线强度的传感器。
它的工作原理是利用光敏材料的光照敏感性来检测和测量光线的强度。
当光线照射到光敏材料上时，光敏材料中的电子会发生跃迁，产生电流。
通过测量电流的大小，可以确定光线的强度。
2.压力传感器：压力传感器是一种用于测量压力的传感器。
它的工作原理根据被测介质对应力的变化，通过压力敏感元件（如应变片、电容、压电晶体等）的压力损失程度来测量被测压力。
当外界压力作用于压力敏感元件上时，其形变会引起其电阻、电容等参数的变化，进而测量压力的大小。
3.温度传感器：温度传感器用于测量物体的温度。
其中热电偶和热电阻是常见的温度传感器。
热电偶是利用热电效应原理，通过两种不同材料的接触形成热电偶回路，根据温差产生的热电势测量温度。
而热电阻则是利用材料的温度对电阻的温度系数的变化来测量温度。
4.加速度传感器：加速度传感器用于检测物体加速度的变化。
其工作原理基于牛顿的第二定律，即物体的加速度和受力成正比。
加速度传感器通常采用微机电系统（MEMS）技术，通过检测微小质量的振动来计算物体的加速度。
5.气体传感器：气体传感器用于检测和测量空气中的气体成分。
工作原理各有不同，常见的原理包括电化学原理、红外吸收原理、光学原理和半导体原理等。
例如，电化学气体传感器通过与目标气体发生化学反应，使电极间的电流发生变化来检测气体浓度。
6.湿度传感器：湿度传感器用于测量空气中的湿度。
常见的湿度传感器是基于电容式测量原理。
当湿度变化时，空气中的水分会使电容器的电介质发生变化，从而改变电容值。
通过测量电容的大小，可以计算出相对湿度的值。
需要注意的是，以上只是介绍了一些常见的传感器以及它们的工作原理，实际应用中还有更多类型的传感器，每个传感器都有其独特的工作原理。
MEMS 气体传感器简介ppt课件
图4 FA IMS气体传感器原理
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1.1气体声光效应法 气体的光声效应(photoacoustic spectroscopy)早在1880
年就由贝尔发现,但直到20世纪80年代,随着激光器和高灵敏麦克 风技术的成熟, 才在气体传感器领域得到研究。
光声气体传感器由调制光源（modulated light source）、 光声池（photoacoustic cell ）、高灵敏麦克风（High sensitive microphone ）系统3个主要部分组成(如图1) 。
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4、高场非对称波形离子迁移谱(Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry )技术气体传感器
FA IMS技术是基于离子迁移谱技术( IMS)发展而来, 原理如图4。载 气与样品混合电离后经过离子门送到离子飘移区,在高压(大于11 000V / cm)交变电场的作用下,不同离子的迁移速性有关,因此,高电场可以区分低电场迁移相近的 离子。对于交变电场再增加一个直流偏置电压,抵消待检测气体离子的高 电场迁移效果,即可使得特定离子通过飘移区达到检测电极。在样品检测 过程中对直流偏置电压进行扫描即可分析样品气体中的成分。
2.2电导型气体传感器
2.3谐振式微悬臂梁气体传感器
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2.1声表面波型气体传感器
比较电路
产生声表面波
图3 SAW气体传感器原理图
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接收声表面波
3、Gas sensor for inflammable and explosive gas catalytic combustion
催化燃烧式气体传感器的原理源自宏观的气体传感 器,主要用于甲烷, CO等易燃易爆气体检测领域。通过 MEMS技术将催化剂制做为薄膜,对其加热。当空气中有易 燃易爆气体存在时,气体分子在催化剂表面发生催化氧化 反应（catalytic oxidation reaction）,并放出热量。经 过热敏元件将温度变化转换为电信号,与参比薄膜进行比 对得到气体体积分数变化,热敏元件常用热敏电阻器,常用 催化剂有氧化Pd, Pt等。MEMS工艺实现催化剂薄膜化、 微型化,并对加热电极、热敏元件进行集成,从而有效减小 传感器的体积。
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各类气体传感器的原理、结构及参数
气体传感器是气体检测系统的核心，通常安装在探测头内。
从本质上讲，气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。
探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸，甚至对样品进行化学处理，以便化学传感器进行更快速的测量。
气体种类繁多，性质各异，因此，气体传感器种类也很多。
按待检气体性质可分为：用于检测易燃易爆气体的传感器，如氢气、一氧化碳、瓦斯、汽油挥发气等；用于检测有毒气体的传感器，如氯气、硫化氢、砷烷等；用于检测工业过程气体的传感器，如炼钢炉中的氧气、热处理炉中的二氧化碳；用于检测大气污染的传感器，如形成酸雨的NOx、CH4、O3，家庭污染如甲醛等。
按气体传感器的结构还可分为干式和湿式两类；按传感器的输出可分为电阻式和费电阻式两类；按检测院里可分为电化学法、电气法、光学法、化学法几类。
半导体气体传感器
半导体气体传感器可分为电阻型和非电阻型(结型、MOSFET型、电容型)。
电阻型气敏器件的原理是气体分子引起敏感材料电阻的变化；非电阻型气敏器件主要有M()s二极管和结型二极管以及场效应管(M()SFET)，它利用了敏感气体会改变MOSFET开启电压的原理，其原理结构与ISFET离子敏传感器件相同。
电阻型半导体气体传感器
作用原理
人们已经发现SnO2、ZnO、Fe2O3、Cr2O3、MgO、NiO2等材料都存在气敏效应。
用这些金属氧化物制成的气敏薄膜是一种阻抗器件，气体分子和敏感膜之间能交换离子，发生还原反应，引起敏感膜电阻的变化。
作为传感器还要求这种反应必须是可逆的，即为了消除气体分子还必须发生一次氧化反应。
传感器内的加热器有助于氧化反应进程。
SnO2薄。