气体传感器综述论文..
气体传感器的工作原理与检测性能研究
气体传感器的工作原理与检测性能研究气体传感器是一种能够检测气体浓度并将其转化为可感知电信号的装置。
它在许多领域中广泛应用，如环境监测、工业安全和医疗诊断等。
本文将探讨气体传感器的工作原理及其检测性能的研究进展。
一、工作原理气体传感器的工作原理基于电化学、光学、声学或热学等原理。
其中，电化学是最为常见和成熟的技术。
传统的电化学气体传感器通常由三个主要组件组成：工作电极、参比电极和电解质。
当目标气体与工作电极上的材料相互作用时，会在电解质中产生电荷转移，并导致电流的变化。
通过测量电流的变化，可以确定目标气体的浓度。
另外，光学气体传感器利用光的吸收、散射或发射等特性来检测气体浓度。
该技术可用于检测一些特定气体，如二氧化碳或氧气等。
通过研究光的传输特性和气体的吸收光谱，可以实现高灵敏度和选择性的气体检测。
声学气体传感器则利用声波在气体中传播的特性。
当目标气体进入传感器时，会改变声波的传播速度或频率，进而导致传感器输出信号的变化。
这种技术通常用于检测气体的浓度、压力和温度等参数。
热学气体传感器以气体热导性的变化为依据。
当目标气体与传感器接触时，会导致传感器的温度发生变化，进而影响传感器的电阻或热导性等特性，从而实现对气体的检测。
二、检测性能研究气体传感器的性能评估主要包括选择性、灵敏度、响应时间和稳定性等指标。
选择性是指传感器对特定气体的响应能力。
在实际应用中，传感器需要准确识别目标气体并抑制其他干扰物质的影响。
研究人员通过合适的材料选择、传感器结构设计和信号处理算法等手段提高传感器的选择性。
灵敏度是指传感器对气体浓度变化的响应程度。
一般来说，灵敏度越高，传感器对气体浓度变化的敏感度越高。
通过调整传感器的工作条件、材料的选择和结构的优化等方法，可以提高传感器的灵敏度。
响应时间是指传感器从接收到气体样品到输出信号稳定的时间。
响应时间越短，传感器的检测效率越高。
研究人员通过优化传感器的结构，改善信号处理算法和提高材料的特性等途径来减小响应时间。
气体检测技术文献综述
气体传感器-----文献综述气体传感器文献综述指导老师:胡赤鹰ndang/'word文档控制科学与工程学系自动化0701班林增辉 3061101271一、背景介绍目前,随着人们环保意识的提高,环境问题日益受到政府和社会的关注。
环境问题已经成了重大的民生问题,成为影响人民生活幸福感的重要因素。
在一些地方,环境问题已经严重威胁到群众健康。
环境监测是解决环境问题的基础性工作,其目的是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。
气体检测是环境检测的重要部分,国内各大城市都相继建立了空气质量检测机构,通过电视、互联网等媒体及时向社会发布当地空气质量状况。
而一些特殊的工作场所,如化工厂、煤矿、垃圾处理场,对气体的检测有着更高的要求。
由于气体的不可见性(大部分气体为无色)和扩散性,气体传感器是气体检测最基础的部分。
气体传感器的研究成果,直接影响到气体检测技术的发展。
国内外研究现状2.1 气体检测仪表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最基础的部分。
气体检测仪表的工作原理是根据混合气体中待测气体组分的某一化学或物理性质比其他组分的有较大差别;或待测组分在特定环境中表现出来的物理、化学性质的不同来检测待测组分的含量。
因此,气体成分的分析方法基本上都是基于物理式、化学式和物理化学式等原理。
2.2 气体传感器气体传感器是传感技术中的重要组成部分,能将气体特定成分检测出来,并将其转成适当信号,若与微机结合进行在线监控,会大大提高分析速度和准确度。
自1962年日本研制出第一种可燃性气体传感器之后,气体传感器从理论到应用均得到迅速发展,已广泛应用在各个领域。
历次国际性传感器会议中与气体有关的传感器均为重要内容之一。
我国有关传感器技术方面的会议召开过多次气体传感器方面报告均占30%以上,多着达40%,气敏元件和气体传感器已成为传感技术中的独立分支。
气体传感器的原理及应用研究
气体传感器的原理及应用研究随着科技水平的提升，传感技术已成为实现数字化、智能化的重要手段之一。
而气体传感器则是评估环境质量和判断设备性能的重要设备。
本文将从气体传感器的原理、应用以及未来发展等方面展开讨论。
一、气体传感器原理气体传感器的原理基于感应式、电化学式、光学式等方法。
其中感应式又分为电容式、电感式、电阻式。
下面以电化学式为例介绍气体传感器的原理。
电化学气体传感器是利用被测气体和一定电场或电流下的电极反应，使电极的电学性质发生变化，根据其变化程度来测量被测气体的浓度。
常见的电化学气体传感器有燃气传感器、CO传感器等。
电化学气体传感器的核心部分为电化学传感元件，一般由感受层、电解液、电极三部分组成。
感受层主要是感受被测气体的讯号。
电解液则是传递电荷的介质，一般为电解质溶液。
电极则是电化学传感元件的主体，一般为金属电极，根据电极的不同，可以分为工作电极、对比电极等。
二、气体传感器应用气体传感器应用广泛，涵盖了工业、医疗、交通、环保等多个领域。
以下就几个常见的具体应用进行概括。
1. 工业领域气体传感器在工业领域普遍应用，例如制造过程中的气体监测。
对于生产过程中主要产生一氧化碳、二氧化碳等气体的场景，CO2传感器已成为必不可少的设备。
此外，其他类型的传感器，如挥发性有机物(VOCs)传感器，也被广泛用于油漆喷涂、清洗等领域。
2. 空气质量监测随着环境污染的加剧，气体传感器在空气质量检测中也越来越受关注。
例如人们近年来对雾霾的关注，大量采集空气中的PM2.5、PM10等数据，以评估空气的质量。
这引发了空气质量传感器的迅速发展。
3. 医疗领域在医疗领域，氧气传感器是必不可少的。
临床上，氧气的含量若过低，将给病人带来副作用。
氧气传感器可用于呼吸机等设备上，监控病人所吸入氧气的浓度。
三、未来发展从目前的应用可以看出，气体传感器的市场需求在不断增长，但是传感器本身的技术发展也在不断改进。
一方面，新型传感元件的开发也将对气体传感器的应用带来更多的可能性。
气体传感器的原理和实现方法探究
气体传感器的原理和实现方法探究气体传感器是一种用于检测空气中各种气体浓度的装置，它可以将气体化学反应产生的信号转化为电信号，从而实现对气体浓度的测量。
本文将探讨气体传感器的基本原理和实现方法，希望能为读者提供一定的参考和启示。
一、气体传感器的基本原理气体传感器的工作原理基于化学反应。
通常情况下，气体传感器通过吸附、化学反应或光学等方式与它检测的气体发生相互作用，从而产生电信号。
它的主要原理是使用化学反应或物理作用将目标气体质量或浓度转化为电信号，并将这些电信号转化为可用的数字信号。
气体传感器的传感器部分包括传感元件和信号采集部分。
传感元件可以是吸附剂、半导体材料、电化学材料和纳米材料等，这些材料都有特定的化学反应，“吸收”被测气体，并产生相应的信号。
信号采集部分包括模拟信号采集、数字信号采集和数据传输等，具体的电子电路可以根据传感器类型的不同而有所差异。
另外，气体传感器的选择也需要根据要检测的气体类型而定。
不同的气体传感器使用不同的传感元件来检测气体，使用的原理也不相同。
例如，一氧化碳传感器常常采用金属氧化物半导体，在其表面吸附CO后使电阻值变化而测量CO浓度。
而甲醛传感器则是利用吸附甲醛的材料来测量甲醛的浓度。
二、气体传感器的实现方法气体传感器的实现方法主要有光学法、电化学法和半导体法等。
下面将分别介绍这些方法的基本原理及其优缺点。
1. 光学法光学法使用的是光学原理，运用气体与特定波长光的吸收特性来检测气体的浓度。
常见的光学传感器主要有红外线传感器、紫外线传感器和激光吸收光谱传感器等。
其中，红外线传感器是最常用的气体传感器之一，它利用气体分子对红外辐射的选择吸收特性来确定气体分子的浓度。
红外线传感器的优点是可以检测多种气体，但是其成本比较高。
2. 电化学法电化学法是利用电化学反应来检测气体浓度的传感器。
其主要原理是，当气体分子进入电化学传感器时，它们可能与化学反应产生电信号。
电化学传感器通常包括电极材料、电解质和参考电极等三部分。
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107551600545Word文档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]。
光纤气体传感器综述
光纤气体传感器综述光纤气体传感器是一种基于光学原理的传感器，它通过光纤的传输特性来检测气体的浓度、压力、温度等参数。
相比传统的电气传感器，光纤气体传感器具有更高的灵敏度、更广的测量范围和更好的抗干扰能力，因此在环境监测、工业生产、医疗诊断等领域得到了广泛应用。
光纤气体传感器的工作原理是利用光纤的传输特性来检测气体的浓度、压力、温度等参数。
当光线通过光纤时，会受到气体的吸收和散射，从而改变光线的强度和频率。
通过测量光线的强度和频率变化，就可以确定气体的浓度、压力、温度等参数。
光纤气体传感器的优点主要有以下几点：1. 高灵敏度：光纤气体传感器可以检测非常微小的气体浓度变化，因此具有非常高的灵敏度。
2. 宽测量范围：光纤气体传感器可以测量非常广泛的气体浓度范围，从几个ppm到几百ppm甚至更高。
3. 抗干扰能力强：光纤气体传感器可以抵抗电磁干扰、温度变化、湿度变化等干扰因素，因此具有非常好的抗干扰能力。
4. 可靠性高：光纤气体传感器具有非常高的可靠性和稳定性，可以长期稳定地工作。
5. 体积小、重量轻：光纤气体传感器体积小、重量轻，可以方便地集成到各种设备中。
光纤气体传感器的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 环境监测：光纤气体传感器可以用于检测空气中的有害气体浓度，如二氧化碳、一氧化碳、甲醛等，可以用于室内空气质量监测、工业废气排放监测等。
2. 工业生产：光纤气体传感器可以用于检测工业生产过程中的气体浓度、压力、温度等参数，可以用于化工、石油、冶金等行业的生产过程监测。
3. 医疗诊断：光纤气体传感器可以用于检测人体呼出气体中的成分，可以用于呼吸道疾病的诊断、肺癌的早期筛查等。
4. 安防监控：光纤气体传感器可以用于检测燃气泄漏、火灾等安全隐患，可以用于建筑物、地铁、隧道等场所的安防监控。
总之，光纤气体传感器具有非常广泛的应用前景，可以为环境保护、工业生产、医疗诊断、安防监控等领域提供有效的解决方案。
光纤气体传感器综述
光纤气体传感器综述随着科技的发展和应用的需求，气体传感器在环境监测、工业生产、医疗诊断等领域起着至关重要的作用。
而光纤气体传感器作为一种新兴的传感技术，在气体检测领域具有广泛的应用前景。
本文将对光纤气体传感器的原理、优势和应用进行综述。
一、光纤气体传感器的原理光纤气体传感器利用光纤的特性进行气体检测，其原理可以分为两种类型：吸收型和散射型。
吸收型光纤气体传感器是利用气体分子对特定波长光的吸收特性来检测气体浓度的变化。
当光纤传输的光束经过被测气体时，气体分子会吸收特定波长的光，使光强发生变化。
通过测量吸收光的强度变化，可以得到气体的浓度信息。
散射型光纤气体传感器则是利用气体分子对光的散射作用来检测气体浓度的变化。
当光纤传输的光束经过被测气体时，气体分子会散射部分光线，使光强发生变化。
通过测量散射光的强度变化，可以得到气体的浓度信息。
二、光纤气体传感器的优势与传统的气体传感器相比，光纤气体传感器具有以下优势：1. 高灵敏度：光纤气体传感器能够实现对微小浓度变化的检测，具有很高的灵敏度。
2. 快速响应：光纤气体传感器采用光学信号传输，传感器与检测器之间无需电信号传输，具有快速响应的特点。
3. 高稳定性：光纤传感器不受电磁干扰，具有较高的稳定性和可靠性。
4. 多通道检测：光纤气体传感器可以通过增加光纤传感器的通道数量，实现对多种气体的同时检测。
5. 长距离传输：光纤传感器可以实现远距离的信号传输，适用于需要长距离信号传输的场景。
三、光纤气体传感器的应用光纤气体传感器在环境监测、工业生产、医疗诊断等领域具有广泛的应用。
1. 环境监测：光纤气体传感器可以用于大气污染物、有害气体等环境因素的监测与检测，为环境保护提供重要依据。
2. 工业生产：光纤气体传感器可以用于工业生产中有害气体的检测与控制，保障工作场所的安全。
3. 医疗诊断：光纤气体传感器可以用于医疗诊断中气体浓度的监测，如呼吸氧浓度、麻醉剂浓度等，为医疗人员提供可靠的数据支持。
气体传感器技术进展综述
气体传感器技术进展综述随着现代工业、交通等领域的不断发展，空气污染问题已经成为全球性的难题。
由于空气污染对人类健康和生态环境的危害是不容忽视的，因此监测空气质量的方法和技术受到越来越多的关注。
气体传感器技术作为目前监测空气质量的主要手段之一，其在技术上不断得到创新和突破，被广泛应用于许多领域。
一、气体传感器技术概述传感器是用来感知环境参数并将参数转换成易于处理的信号的物理或化学设备。
气体传感器技术就是针对气体污染的检测和监测的一种传感器技术，它可以检测包括温度、湿度、压力、氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化氮等气体在内的各种参数。
无论是空气污染监测还是工业生产自动化控制中气体检测都需要使用气体传感器技术。
目前主流的气体传感器技术有光学、电化学、金属氧化物、半导体等，不同技术的传感器在检测原理、精度、响应速度、寿命等方面略有不同，但都对气体分子的化学或物理性质进行检测，基本原理相同。
二、气体传感器技术进展随着科学技术水平的不断提高，气体传感器的技术水平也在不断提高和完善。
目前，在气体传感器技术方面的成果主要有以下几个方面：1. 气体传感器的微纳制造技术随着微纳加工技术的发展和成熟，微纳级气体传感器的制造已经成为一个研究热点。
相对于传统的气体传感器，微纳级气体传感器具有更高的灵敏度、更快的响应速度、更小的体积和更低的成本。
微纳级气体传感器制造技术的不断发展，将有助于实现更高性能、更小型化的气体传感器。
2. 气体传感器的多参数检测技术多参数检测即在一个气体传感器上同时检测多个气体参数。
这可以大大提高气体传感器的效率，节省成本。
目前，已经有研究机构开发出可以检测多达8个气体参数的气体传感器，不仅可以节省监测设备的数量，还可以减轻设备的负重，提高监测精度。
3. 气体传感器的智能化随着人工智能技术的发展，气体传感器也在向智能化方向发展。
传统的气体传感器要通过人工收集、处理检测数据，而现在的智能气体传感器已经可以通过人工智能技术进行自动化、智能化监测，从而提高监测的效率和准确度。
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2.6光纤气体传感器
2.6.1光纤气体传感器的背景
光纤气体传感器是80年代后期出现的一种新型传感器。经过二十 多年的发展，它己应用在社会生活的许多方面：工业气体在线监测、 有害气体分析、环境空气质量监测和爆炸气体检测以及对火山喷发气 体的分析[28-32]。工业上的需要和人们对环境的关注使得光纤气体传感 器的发展非常迅速。有资料表明，美国1996 年一2002 年光纤气体传 感器年均增长率为27%-30%，而我国对光纤传感器的市场需求也很大。 2.6.2光纤气体传感器的分类及其原理 1光谱吸收型气体传感器 光谱吸收型气体传感器是最重要，也是最简单的一类光纤气体传感器。 它利用气体的吸收光谱因气体分子化学结构、浓度和能量分布差异产 生的不同进行检测，从而具有了选择性、鉴别性和气体含量的唯一确 定性等特点。 2基于折射率变化型传感器 在裸露纤芯表面或是端面涂敷一层与气体作用时折射率会发生变化的 特殊材料，可引起波导的参数变化，如损耗、有效折射率、双折射等， 运用强度模式或干涉等方法检测参数变化量就可实现对气体的成分和 含量进行分析[35]。
2.4红外线气体传感器
2.4.1红外线气体传感器原理
当某物质受到红外光束照射时，该物质的分子就要吸收一部分能 量并将其转换为分子的振动和转动能量，同一种物质对不同波长的红 外辐射吸收程度不同，如果将不同波长的红外辐射按顺序通过某物质， 逐一测量其吸收程度，并记录下来，就得到该物质在测定波长范围内 的吸收光谱曲线。 2.4.2红外线气体传感器的基本机构 由光学部件和测量电路构成，测量 电路的结构由光学部件及系统功能决定
5、浓差电池式气体传感器：是基于固体电解质产生的浓差电势来进 行测量的。
2.3.3发展方向
上述的传感器大都是以水溶液作为电解质溶液的，它有以下几点问题： （1）、电解液的蒸发或污染常会导致传感器信号衰降，使用寿命短 （一般来说，电化学传感器的寿命只有一年左右，最长不过两年）； （2）、催化剂长期与电解液直接接触，反应的有效区域，即气、液、 固三相界面容易发生移动，会使催化活性降低； （3）、在干燥的气氛中，特别是在通气条件下，传感器中的电解液 很容易失水而干涸，致使传感器失效； （4）、存在漏液、腐蚀电子线路等问题； （5）、为了保证传感器有一定的使用寿命，电解液的用量不能太少， 因此限制了该类传感器的微型化。 因此，随着人们对电化学传感器的进一步研究和深入发展，电化学气 体传感器研究将向如下方向发展：高灵敏度、高稳定性、长使用寿命、 便携式、微型化、智能化。可以断言，电化学传感器的明天必将海阔 天空。
2.5磁性氧气传感器
这是磁性氧气分析仪的核心，但是目前也已经实现了“传感器化” 进程。它是利用空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理制备的。 这种传感器只能用于氧气的检测，选择性极好。大气环境中只有氮 氧化物能够产生微小的影响，但是由于这些干扰气体的含量往往很少， 所以，磁氧分析技术的选择性几乎是唯一的。 老牌工业产品，全世界各地都有制造商。
2.1半导体氧化物型气体传感器
2.1.1背景及发生原理 背景： 由Seiyama T在1962年首先报道的[2]，利用ZnO薄膜的表面电 导在气体中的变化来检测可燃性气体。同年，田口尚义发明了二氧化锡 基气体传感器[3]，并通过贵金属掺杂大幅度地提高了对可燃性气体的灵 敏度[4]，并实现了产业化。虽然后来开发了一些新型半导体氧化物气体 敏感材料，例如，In203、γ- Fe203、α-Fe203、W03和ABO3。等[5-9]，但 由于SnO2具有良好的化学稳定性和热稳定性，商品化的半导体氧化物 型传感器主要是以二氧化锡为基体敏感材料。
2018/10/11
章文斌
1
气体传感器简介及其发展趋势
1前言
2气体传感器的分类及常用传感器的工作原理
2.1半导体氧化物型气体传感器 2.2催化燃烧式气体传感器 2.3电化学式气体传感器 2.4红外线气体传感器 2.5磁性氧气传感器 2.6光纤气体传感器
3气体传感器技术的发展趋势
1前言
气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。 一般认为，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 理仪表显示部分。 1964年，由Wickens和Hatman利用气体在电极上的氧 化还原反应研制出了第一个气敏传感器，1982年英国 Warwick大学的Persaud等提出了利用气敏传感器模拟动物 嗅觉系统的结构[1]，自此后气体传感器飞速发展，应用 于各种场合，比如气体泄漏检测，环境检测、样品采集、 数据处理等。 现在各国研究主要针对的是有毒性气体和可燃烧性气 体，研究的主要方向是如何提高传感器的敏感度和工作性 能、恶劣环境中的工作时间以及降低成本和智能化等。
2.2催化燃烧式气体传感器
2.2.1催化燃烧式气体传感器监测原理
接触燃烧式气体传感器可分为直接接 触燃烧式和催化接触燃烧式，其工作原理 是的检测元件一般为铂金属丝（也可表面 催化燃烧式气敏传感器电路原理： F1 涂铂、钯等稀有金属催化层），使用时对 是气敏元件， F2是温度补偿元件，F1，F2 铂丝通以电流，保持300℃～400℃的高温， 均为白金电阻丝。 Fl，F2与R3，R4组成惠 此时若与可燃性气体接触，可燃性气体就 斯登电桥，当不存在可燃性气体时，电桥 会在稀有金属催化层上燃烧，因此，铂丝 处于平衡状态。当存在可燃性气体时， F1 的温度会上升，铂丝的电阻值也上升；通 的电阻产生增量△ R，电桥失去平衡，输出 过测量铂丝的电阻值变化的大小，就知道 与可燃性气体特征参数（如浓度）成比例 可燃性气体的浓度。 的电信号。
发生原理： 半导体氧化物型气体传感器是利用一些金属氧化物半导体 材料，在一定温度下，电导率随着环境气体成份的变化而变化的原理 制造的。
2.1.2适用气体及优缺点 适用气体：半导体氧化物型气体传感器可以有效地用于：甲烷、乙烷、 丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、 苯乙烯、丙烯酸等很多气体地检测。可以广泛用于空气质量检测、食品、 香精、香水的质量评定及生产过程控制，甲烷（天然气、沼气）、酒精、 一氧化碳（城市煤气）、硫化氢、氨气（包括胺类，肼类）。高质量的 传感器完全可以满足工业检测的需要。
•优点：这种传感器成本低廉，具有快速、简便等优点。并且适宜于民用 气体检测的需求。 •缺点：这些氧化物半导体的纯相是光谱性敏感材料，具有灵敏度低、选 择性不好、稳定性较差、且有的电阻大等缺点，同时受环境影响较大； 尤其，每一种传感器的选择性都不是唯一的，输出参数也不能确定。因 此，不宜应用于计量准确要求的场所。
2.2.2催化燃烧式气体传感器适用范围 普遍适用于石油化工厂、造船厂、矿井隧道和浴室厨房的可燃性 气体的监测和报警。该传感器在环境温度下非常稳定，并能对处于爆 炸下限的绝大多数可燃性气体进行检测。 2.2.3催化燃烧式气体传感器优缺点 优点：催化燃烧式气体传感器对气体选择性好，线性好，受温度、湿 度影响下，响应快。而且计量准确，响应快速，寿命较长。传感器的 输出与环境的爆炸危险直接相关，在安全检测领域是一类主导地位的 传感器。 缺点：在可燃性气体范围内，无选择性。暗火工作，有引燃爆炸的危 险。大部分元素有机蒸汽对传感器都有中毒作用。同时对低浓度的可 燃性气体的气体敏感度低，敏感元件受到催化剂的侵害后其特性锐减， 金属丝易断。
2.1.3国内外发展趋势及研究方向 目前这种传感器的主要供应商在日本（发明者），其次是中国，最近 有新加入了韩国，其他国家如美国在这方面也有相当的工作，但是始 终没有汇入主流。 我国流行于市场的半导体式气体传感器性能质量都远逊于日本产品， 相信，随着市场进步，民营资本的进一步兴起，中国产的半导体式气 体传感器达到和超越日本水平已经指日可待。 目前国内的研究趋势有： 1.材料的纳米结构——纳米化气敏材料研究 这种结构材料是十分理想的高性能气体敏感材料，可以从根本上 改善、提高气体传感器的灵敏度、选择性和稳定性，解决材料的气体 敏感性。 2.混合体系氧化物气敏材料 将两种或两种以上的氧化物材料复合成的材料体系，也许是一种 具有较好气体敏感性能的新的氧化物气敏材料。 3.材料的优化设计 按照使用要求对材料进行理论计算，确定为达到该性能所应采用 的配方和工艺。
红外辐射光源 气室 红外检测器
使用广谱光源 光谱覆盖波长 从1μm到15～ 20μm
抽取式测量的红 外仪器需要气室
用于检测通过气 室的红外光能
2.4.3红外线气体传感器的发展
在线红外气体分析器常用的有五种类型：薄膜微音红外气体分 析器，微流量红外气体分析器；气体滤波相关红外气体分析器，半导 体红外气体分析器，傅立叶红外气体分析器。 这种传感器过去都是大型的分析仪器 ，但是近些年，随着以 MEMS（微机电系统Micro-Electro-Mechanical Systems的英文缩写） 技术为基础的传感器工业的发展，这种传感器的体积已经由10升，45 公斤的巨无霸，减小到2 毫升（拇指大小）左右。使用无需调制光源 的红外探测器使得仪器完全没有机械运动部件，完全实现免维护化。 红外线气体传感器可以有效地分辨气体的种类，准确测定气体浓 度。这种传感器成功的用于：二氧化碳、甲烷的检测。目前这种“传 感器”的供应商在欧洲，中国在这一领目前是“半”空白。
2.2.4国内外使用情况
目前这种传感器的主要供应商在中国、日本、英国（发明国）。目 前中国是这种传感器的最大用户（煤矿），也拥有最佳的传感器生产 技术，尽管不断有各种各样的代理商在宣传上干扰社会对这种传感器 的认识，但是毕竟，催化燃烧式气体传感器的主流制造商在国内。
通过改变气体电极、电解质水溶 液、电极电位等，可选择被测气 2.3.1按其工作原理分类及各传感器的比较 恒电位 电解 电解质水溶液 体 电解式 电流 气体电极， 不使用酸、碱性电解质，不必担 心由于蒸发而消耗掉 水体聚合物膜
伽伐尼 电池式 电池 电流 贵金属作用电极、贱金属 对比电极电解质水溶液 贵金属作用电极、贱金属对比电 极电解质水溶液