眾所周知，氣體傳感器是一種將氣體的成份、濃度等信息轉(zhuǎn)換成可以被人員、儀器儀表、計(jì)算機(jī)等利用的信息的裝置！氣體傳感器一般被歸為化學(xué)傳感器的一類(lèi)，盡管這種歸類(lèi)不一定科學(xué)。“氣體傳感器”包括：半導(dǎo)體氣體傳感器、電化學(xué)氣體傳感器、催化燃燒式氣體傳感器、熱導(dǎo)式氣體傳感器、紅外線(xiàn)氣體傳感器等。

氣體傳感器原理應(yīng)用

氣體傳感器，是指利用各種化學(xué)、物理效應(yīng)將氣體成分、濃度按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件。隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，氣體傳感器的開(kāi)發(fā)研究越來(lái)越引起人們的重視，各種氣體傳感器應(yīng)運(yùn)而生。綜合氣體傳感器的應(yīng)用情況，主要有以下幾種用途：

有毒和可燃性氣體檢測(cè)

有毒和可燃性氣體檢測(cè)是氣體傳感器*大的市場(chǎng)。主要應(yīng)用于石油、采礦、半導(dǎo)體工業(yè)等工礦企業(yè)以及家庭中環(huán)境檢測(cè)和控制。在石油、石化、采礦工業(yè)中，硫化氫、一氧化碳、氯氣、甲烷和可燃的碳?xì)浠衔锸侵饕獧z測(cè)氣體。在半導(dǎo)體工業(yè)中*主要是檢測(cè)磷、砷和硅烷。家庭中主要是檢測(cè)煤氣和液化氣的泄漏以及是否通風(fēng)。

燃燒控制

汽車(chē)工業(yè)是氣體傳感器又一重要市場(chǎng)。采用氧傳感器檢測(cè)和控制發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比，使燃燒過(guò)程*佳化。在大型工業(yè)鍋爐燃燒過(guò)程中采用帶有氣體傳感器的控制以提高燃燒效率減少?gòu)U氣排出，節(jié)省能源。氣體傳感器還可以用來(lái)檢測(cè)汽車(chē)或煙囪中排出的廢氣量。這些廢氣包括二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳。

食品和飲料加工

在食品和飲料加工過(guò)程中，二氧化硫傳感器是極有用的器件。二氧化硫常用于許多食品和飲料的保存和檢測(cè)，使之含有保持特定的味道和香味所需*小的二氧化硫濃度。另外，氣體傳感器還被用來(lái)檢測(cè)葡萄酒、啤酒、高梁酒的發(fā)酵程度以保證產(chǎn)品均勻性和降低成本。

醫(yī)療診斷

可用氣體傳感器進(jìn)行病人狀況診斷測(cè)試，如口臭檢測(cè)，血液中二氧化碳和氧濃度檢測(cè)等。

氣體傳感器的選擇

1、根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境

根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類(lèi)型。 要進(jìn)行—個(gè)具體的測(cè)量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)椋词故菧y(cè)量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題：量程的大小；被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求；測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式；信號(hào)的引出方法，有線(xiàn)或是非接觸測(cè)量；傳感器的來(lái)源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否承受，還是自行研制。在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類(lèi)型的傳感器，然后再考慮氣體傳感器的具體性能指標(biāo)。

2、線(xiàn)性范圍

傳感器的線(xiàn)形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線(xiàn)性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測(cè)量精度。在選擇氣體傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類(lèi)確定以后首先要看其量程是否滿(mǎn)足要求。但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證優(yōu)良的線(xiàn)性，其線(xiàn)性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線(xiàn)性誤差較小的傳感器近似看作線(xiàn)性的，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。

3、靈敏度的選擇

通常，在傳感器的線(xiàn)性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求氣體傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少?gòu)耐饨缫氲挠跀_信號(hào)。傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量，而且對(duì)其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器；如果被測(cè)量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。

4、響應(yīng)特性 （反應(yīng)時(shí)間）

傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上氣體傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。在動(dòng)態(tài)測(cè)量中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn) （穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等）響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過(guò)火的誤差。