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氣體傳感器的概要及特性分析
閱讀：668 發(fā)布時(shí)間：2012-12-19
氣體傳感器的簡單介紹
氣體傳感器是氣體檢測系統(tǒng)的核心,，通常安裝在探測頭內(nèi),。從本質(zhì)上講，氣體傳感器是一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)電信號的轉(zhuǎn)換器,。探測頭通過氣體傳感器對氣體樣品進(jìn)行調(diào)理,，通常包括濾除雜質(zhì)和干擾氣體、干燥或制冷處理,、樣品抽吸,，甚至對樣品進(jìn)行化學(xué)處理，以便化學(xué)傳感器進(jìn)行更快速的測量,。
氣體的采樣方法直接影響傳感器的響應(yīng)時(shí)間,。目前，氣體的采樣方式主要是通過簡單擴(kuò)散法,，或是將氣體吸入檢測器,。
氣體傳感器是化學(xué)傳感器的一大門類。從工作原理,、特性分析到測量技術(shù),，從所用材料到制造工藝，從檢測對象到應(yīng)用領(lǐng)域,，都可以構(gòu)成獨(dú)立的分類標(biāo)準(zhǔn),，衍生出一個個紛繁龐雜的分類體系,，尤其在分類標(biāo)準(zhǔn)的問題上目前還沒有統(tǒng)一，要對其進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)分類難度頗大
氣體傳感器的主要特性
1.1抗腐蝕性
抗腐蝕性是指傳感器暴露于高體積分?jǐn)?shù)目標(biāo)氣體中的能力,。在氣體大量泄漏時(shí),，探頭應(yīng)能夠承受期望氣體體積分?jǐn)?shù)10~20倍。在返回正常工作條件下,，傳感器漂移和零點(diǎn)校正值應(yīng)盡可能小。
1.2選擇性
選擇性也被稱為交叉靈敏度,?？梢酝ㄟ^測量由某一種濃度的干擾氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng)來確定。這個響應(yīng)等價(jià)于一定濃度的目標(biāo)氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng),。這種特性在追蹤多種氣體的應(yīng)用中是非常重要的,，因?yàn)榻徊骒`敏度會降低測量的重復(fù)性和可靠性，理想傳感器應(yīng)具有高靈敏度和高選擇性,。
1.3靈敏度
靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比,，主要依賴于傳感器結(jié)構(gòu)所使用的技術(shù)。大多數(shù)氣體傳感器的設(shè)計(jì)原理都采用生物化學(xué),、電化學(xué),、物理和光學(xué)。首先要考慮的是選擇一種敏感技術(shù),，它對目標(biāo)氣體的閥限制（TLV-thresh-oldlimitvalue）或zui低爆炸限（LEL-lowerexplosivelimit）的百分比的檢測要有足夠的靈敏性,。
1.4穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是指傳感器在整個工作時(shí)間內(nèi)基本響應(yīng)的穩(wěn)定性，取決于零點(diǎn)漂移和區(qū)間漂移,。零點(diǎn)漂移是指在沒有目標(biāo)氣體時(shí),，整個工作時(shí)間內(nèi)傳感器輸出響應(yīng)的變化。區(qū)間漂移是指傳感器連續(xù)置于目標(biāo)氣體中的輸出響應(yīng)變化,，表現(xiàn)為傳感器輸出信號在工作時(shí)間內(nèi)的降低,。理想情況下，一個傳感器在連續(xù)工作條件下,，每年零點(diǎn)漂移小于10%,。
氣體傳感器的基本特征，即靈敏度,、選擇性以及穩(wěn)定性等,，主要通過材料的選擇來確定。選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾烷_發(fā)新材料,，使氣體傳感器的敏感特性達(dá)到*,。
氣體傳感器是氣體檢測系統(tǒng)的核心,，通常安裝在探測頭內(nèi),。從本質(zhì)上講，氣體傳感器是一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)電信號的轉(zhuǎn)換器,。探測頭通過氣體傳感器對氣體樣品進(jìn)行調(diào)理,，通常包括濾除雜質(zhì)和干擾氣體、干燥或制冷處理,、樣品抽吸,，甚至對樣品進(jìn)行化學(xué)處理，以便化學(xué)傳感器進(jìn)行更快速的測量,。
氣體的采樣方法直接影響傳感器的響應(yīng)時(shí)間,。目前，氣體的采樣方式主要是通過簡單擴(kuò)散法,，或是將氣體吸入檢測器,。
氣體傳感器是化學(xué)傳感器的一大門類。從工作原理,、特性分析到測量技術(shù),，從所用材料到制造工藝，從檢測對象到應(yīng)用領(lǐng)域,，都可以構(gòu)成獨(dú)立的分類標(biāo)準(zhǔn),，衍生出一個個紛繁龐雜的分類體系,，尤其在分類標(biāo)準(zhǔn)的問題上目前還沒有統(tǒng)一，要對其進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)分類難度頗大
氣體傳感器的主要特性
1.1抗腐蝕性
抗腐蝕性是指傳感器暴露于高體積分?jǐn)?shù)目標(biāo)氣體中的能力,。在氣體大量泄漏時(shí),，探頭應(yīng)能夠承受期望氣體體積分?jǐn)?shù)10~20倍。在返回正常工作條件下,，傳感器漂移和零點(diǎn)校正值應(yīng)盡可能小。
1.2選擇性
選擇性也被稱為交叉靈敏度,?？梢酝ㄟ^測量由某一種濃度的干擾氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng)來確定。這個響應(yīng)等價(jià)于一定濃度的目標(biāo)氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng),。這種特性在追蹤多種氣體的應(yīng)用中是非常重要的,，因?yàn)榻徊骒`敏度會降低測量的重復(fù)性和可靠性，理想傳感器應(yīng)具有高靈敏度和高選擇性,。
1.3靈敏度
靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比,，主要依賴于傳感器結(jié)構(gòu)所使用的技術(shù)。大多數(shù)氣體傳感器的設(shè)計(jì)原理都采用生物化學(xué),、電化學(xué),、物理和光學(xué)。首先要考慮的是選擇一種敏感技術(shù),，它對目標(biāo)氣體的閥限制（TLV-thresh-oldlimitvalue）或zui低爆炸限（LEL-lowerexplosivelimit）的百分比的檢測要有足夠的靈敏性,。
1.4穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是指傳感器在整個工作時(shí)間內(nèi)基本響應(yīng)的穩(wěn)定性，取決于零點(diǎn)漂移和區(qū)間漂移,。零點(diǎn)漂移是指在沒有目標(biāo)氣體時(shí),，整個工作時(shí)間內(nèi)傳感器輸出響應(yīng)的變化。區(qū)間漂移是指傳感器連續(xù)置于目標(biāo)氣體中的輸出響應(yīng)變化,，表現(xiàn)為傳感器輸出信號在工作時(shí)間內(nèi)的降低,。理想情況下，一個傳感器在連續(xù)工作條件下,，每年零點(diǎn)漂移小于10%,。
氣體傳感器的基本特征，即靈敏度,、選擇性以及穩(wěn)定性等,，主要通過材料的選擇來確定。選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾烷_發(fā)新材料,，使氣體傳感器的敏感特性達(dá)到*,。