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气体传感器组成与技术分析

发表时间:2019-07-17 15:33

气体传感器是什么?气体传感器是一种把气体中的特定成分检测出来,并将其转换为可检测信号(如电阻、电流、电动势、电容、共振频率等)的器件。如电阻式半导体气体传感器、电容式陶瓷气体传感器、极限电流式电化学气体传感器等,然而气体传感器究竟是什么组成的呢?气体传感器一般有什么技术要求呢?下面我以上问题为大家解答一下:
  
  气体传感器通常由两个具有明显区别的部分组成,即识别与放大。其中对被沼气体的识别是气体传感器的关键。以声表面波气体传感器为例,若它没有气敏选择胆,则只能是杂乱无章的噪音发生器。因此,只有通过气敏膜对被测气体的选择性吸附.才使声表面波元件输出有用的信号。反过来,气敏膜对被测气体的识别,不管是以改变膜单位质量密度的形式.还是以改变电导率的形式,都必须经声表面波器件的信号变换和放大作用后才能在外部测量电路中显示出来。这里放大的含义不仅是指信号幅度上的增加,还包括了信号在形式上的改变。例如,将气敏膜的单位质量密度或电导率的变化转化为声表面波的振荡频率或相移量的变化。虽然有关气体传感器的研究工作主要集中在对气体识别部分的开发和改进上,但其放大部分的作用是不可忽视的。
  
  气体传感器主要用于检测周围气氛(体积浓度),因而经常裸露在各种成分的环境中使用,有时其工作条件十分严酷(加高温、高湿等),敏感材料经过一段时间后会变质、劣化,材料表面吸附物的长期存在,也会使其性能下降。因此要求气体传感器能于苛刻的环境条件下工作。通常对气体传感器的性能有如下要求:(1)能选择性地检测某种单一气体,而对共存的其他气体不响应或不敏感;(2)对被测气体具有高的灵敏度,能检测规定体积浓度范围内的气体;(3)信号响应速度快,再现性好;(4)长期工作的稳定性好;(5)制造成本和使用价格低廉,具有普及性;(6)维护方便。至今完全满足以上要求的气体传感器还难以实现,但人们正试图利用微型电子计算机技术以及几种气体传感器的组合和前置处理装置的组合来完善气体传感器的性能。

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