气体传感器原理 一文读懂什么是气体传感器

一文读懂什么是气体传感器

气体传感器是一种将一定范围内存在特定气体或者连续测量气体成分的传感器设备。而通过使用气体传感器来监测工业、生活环境中的污染状况，是一种非常普遍的监测方式。

气体传感器目前广泛应用于煤矿、化工、农业、市政、医疗等需要防护的方面，并且经常用于探测易燃、可燃以及有毒气体，或者探测氧气消耗量等。在一些电力企业和制造业当中，气体传感器也被常用来与定量检测烟气中各种成分的浓度来判断有害的气体排放量和燃烧情况等。

一、气体传感器的特点

1、灵敏度

气体传感器的灵敏度指的是传感器输出的变化量和被测量的变化量的比例。

2、抗腐蚀性

气体传感器的抗腐蚀性指的是传感器内部，能够暴露的高体积分数目标气体中的能力，在遇到大量的有毒气体突然暴发式，传感器的监测探头就会受到有毒气体的腐蚀。就要求气体传感器在面对此类大量有毒气体时，在返回正常的工作条件是，传感器的使用误差要更可能的低。如果有大量气体泄漏，传感器探头可承受气体体积在20倍以内，在正常的工作环境下，传感器的漂移正校正值要尽可能小。

二、气体传感器的分类

气体传感器可以根据不同的检测标准分为不同的种类。

按检测标准分类

1、根据被检测气体的不同种类，分为可燃气体传感器和有毒气体传感器，有害气体传感器等等。

2、还可以根据气体传感器的安装使用方法，分为便携式传感器和固定式传感器。

3、根据监测气体的获得方式，可以将传感器分为扩散式传感器和吸入式传感器等。

4、根据气体传感器的检测原理，将气体传感器分为热学式传感器，电化学式传感器，磁学式气体传感器，光学式提提传感器和半导体气体传感器，气相色谱式传感器等等。

三、常用的气体检测方式

现阶段，主要经常使用的传感器分为半导体式气体传感器和电化学式传感器。

1、半导体式气体传感器

半导体式气体传感器，以检测到浓度比较高的可燃性气体，更可以检测到PPM级别比较高的有毒有害气体。此类传感器的优点主要是具有灵敏度高和反应速度快等优点，但是同时具有可测量范围小和容易受环境影响的缺点。

2、电化学式气体传感器

目前，检测化工污染中有毒有害气体较为常见和较为成熟的传感器类型是电化学式传感器。虽然电化学式气体传感器容易受到干扰，受空气中温度的变化会影响比较大。但是由于此类传感器具有高灵敏度和高稳定性的特点，可以被应用于硫酸，空气分离和锅炉燃烧等气体的测定工作中，因此被广泛应用。

四、气体传感器监测的种类

1、有毒气体包括甲烷、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氰化氢等，这些气体会通过呼吸器官在人体内部对脏器造成危害，还会抑制人体内部组织或细胞的换氧能力，引起机体组织缺氧而发生窒息性中毒，因此也叫窒息性气体。

2、腐蚀性气体一般是消毒气体如二氧化氯、臭氧气体等发生泄露时，对人体的呼吸系统起腐蚀作用产生毒害。

3、易燃易爆气体与空气混合达到一定比例时，遇明火会引起燃烧甚至爆炸，而造成危害。如甲烷、氢气等。

传感器小百科：气体传感器

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气体传感器的定义

所谓气体传感器 ，是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面，气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否，或氧气的消耗量等。

在电力工业等生产制造领域，也常用气体传感器定量测量烟气中各组分的浓度， 以判断燃烧情况和有害气体的排放量等。在大气环境监测领域，采用气体传感器判定环境污染状况，更是十分普遍。

气体传感器的相关历史

20世纪初第一只半导体气体传感器诞生于英国，并一直在欧洲发展和应用，直到20世纪50年代半导体传感技术才流传到日本，费加罗技研的创始人田口尚义在1968年5月率先发明了半导体式气体传感器。

它可以用简单的回路检测出低浓度的可燃性气体和还原性气体，同时将这个半导体式气体传感器命名为TGS（Taguchi Gas Sensor）内置在气体泄漏报警器中，日本和海外的许多家庭和工厂都设置了这些报警器，用于检测液化气等气体的泄漏，进而把这项技术推进到了顶峰。

而欧洲人在发现了半导体气体传感器的种种不足后开始研究催化气体传感器和电化学气体传感器。气体传感器的理论直到70年代才传入到我们国家，80年代我国才开始研制气体传感器，整个生产技术主要继承于德国。

气体传感器的分类

◆ 从检测气体种类上，通常分为：

可燃气体传感器、有毒气体传感器、有害气体传感器、氧气等其它类传感器。

◆ 从使用方法上，通常分为：

便携式气体传感器和固定式气体传感器。

◆ 从获得气体样品的方式上，通常分为：

扩散式气体传感器、吸入式气体传感器。

◆ 从分析气体组成上，通常分为：

单一式气体传感器（仅对特定气体进行检测）和复合式气体传感器（对多种气体成分进行同时检测）。

◆ 按传感器检测原理，通常分为：

热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。

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