光电、气敏、湿度传感器的应用控制原理图解

光电传感器是一种能够将可见光信号转换为电信号的器件，也可称为光电器件，主要用于光控开关、光控照明、光控报警等领域中，对各种可见光进行控制。

根据上图可知该光电传感器釆用的是光敏电阻器作为光电测控器件，光敏电阻器是一种对光敏感的器件, 其电阻值随入射光线的强弱发生变化而变化。

当环境光较强时，光电传感器MG的阻值较小，使电位器RP与光电传感器MG处的分压值变低，不能达到双向触发二极管VD的触发电压值。双向触发二极管VD截止，不能触发双向晶闸管，VT处于截止状态，照明灯EL不亮；

当环境光较弱时，光电传感器MG的阻值变大，使电位器RP与光电传感器MG处的分压值变高，随着光照强度的逐渐减弱，光电传感器MG的阻值逐渐变大，当电位器RP与光电传感器MG处的分压值达到双向触发二极管VD的触发电压时，双向二极管VD导通，进而触发双向晶闸管VT也导通，照明灯EL点亮。

2、气敏传感器

气敏传感器是一种将某种气体的有无或浓度转换为电信号的器件，它可检测出环境中某种气体及浓度，并将其转换成相应的电信号，该传感器主要用于可燃或有毒气体泄漏的报警电路中。

从图可看出该气体传感器采用的是气敏电阻器作为气体检测器件，气敏电阻器是利用电阻值随气体浓度变化而变化这一特性来进行气体测量的。

电路开始工作时，9V直流电源经滤波电容器C1滤波后，由三端稳压器稳压输岀6V直流电源，再经滤波电容器C2滤波后，为气体检测控制电路提供工作条件。

在空气中，气敏传感器MQ中AB电极之间的阻值较大，其B端为低电平，误差检测电路IC3的输入极R电压较低，IC3不能导通，发光二极管VL不能点亮，报警器HA无报警声；

当有害气体泄漏时，气敏传感器MQ中AB电极之间的阻值逐渐变小，其B端电压逐渐升高，当B端电压升高到预设的电压值时（可通过电位器RP进行调节），误差检测电路IC3导通，接通音响集成电路IC2的接地端，IC2工作，发光二极管VL点亮，报警器HA发出报警声。

3、湿度传感器

湿度传感器是一种将湿度状态转换为电信号的器件，主要用于工业生产、天气预报、食品加工等行业中对各种湿度进行控制、测量和监视。

根据上图可知该湿度传感器采用的是湿敏电阻器作为湿度测控器件，湿敏电阻器是利用电阻值随湿度变化而变化这一特性来测量湿度变化的。

当环境湿度较小时，湿度传感器MS的阻值较大，晶体三极管VT1的基极b为低电平，使基极b电压低于发射极e电压，晶体三极管VT1截止；此时晶体三极管VT2基 极b电压升高，基极b电压高于发射极e电压，晶体三极管VT2导通，发光二极管VL点亮；

当环境湿度增加时，湿度传感器MS的阻值逐渐变小，晶体三极管VT1的基极 b电压逐渐升高，使基极b电压高于发射极e电压，晶体三极管VT1导通；使晶体三极管VT2基极b电压降低， 晶体三极管VT2截止，发光 二极管VL熄灭。

气敏传感器在安全环保领域作用重要 产品性能拥有较大进步空间

气敏传感器在安全环保领域作用重要 产品性能拥有较大进步空间

　　气敏传感器是检测气体浓度与成分的传感器，是基于声表面波器件波速和频率随外界环境变化而发生漂移原理制造而成。气敏传感器可以对可燃气体、有毒气体等危险气体进行监测，预防可能会发生的泄露事故，当气体泄露时可发出警报，能够大幅降低气体泄露造成的安全事故概率，因此自20世纪30年代被研发问世以来得到快速发展。

　　气敏传感器响应速度快，在监测到气体的类型、浓度等信息后，会将这些信息转换成电信号，以此来判断气体在环境中的安全性，当达到警戒值时进行报警。气敏传感器可监测的气体主要有一氧化碳、氢气、煤气、天然气、氟利昂、醇、醚等，可以工作在恶劣条件下，例如温度湿度变化大、粉尘环境中，受其他因素影响较小，能够长期稳定工作，在安全监督、环境保护方面发挥着重要作用。 　

　气敏传感器主要包括半导体气敏传感器、电化学气敏传感器、接触燃烧气敏传感器等类型。其中，半导体气敏传感器利用半导体气敏元件来监测气体成分及浓度，气敏元件一般以氧化锡等金属氧化物或半导体器件制成，产品又包括电阻型与非电阻型两大类，具有灵敏度高、响应速度快、使用寿命长等优点，是应用范围最广、需求量最大的气敏传感器产品类型。

　　根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年气敏传感器行业深度市场调研及投资策略建议报告》 显示，在海外市场中，气敏传感器领先生产商主要有美国福克斯波罗（Foxboro）、法国奥德姆（OLDHAM）、芬兰维萨拉公司（VAISALA）、日本费加罗（FIGARO）等；在我国市场中，气敏传感器生产企业主要有汉威科技集团股份有限公司、郑州炜盛电子科技有限公司、山东潍微科技股份有限公司等，此外，费加罗、欧姆龙等国外企业也以合资或独资的方式在中国设立气敏传感器工厂。

　　经过长期不断发展，气敏传感器技术工艺不断进步，产品性能不断提升，但依然存在灵敏度不足、误报、漏报、环境适应能力较弱、使用寿命不长等缺点，未来还有较大进步空间。我国“十四五”国家重点研发计划“智能传感器”重点专项中提出，针对现有气敏元件功耗大、选择性不高等共性问题，研究新型低功耗、高选择性气敏元件及传感器。

　　新思界行业分析 人士表示，我国气敏传感器行业规模不断扩大，生产实力不断提升，但与国际领先企业相比，在高性能产品生产中仍存在差距。在国家政策的推动下，我国气敏传感器技术研究将日益深入，先进研究成果有望陆续落地，有实力的气敏传感器企业可自主研发新品，研发能力较弱的企业可与研究机构合作实现研究成果产业化落地。

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