氣體感測器有哪些分類,氣體感測器有哪些應用?

時間 2021-08-11 17:22:24

1樓:匿名使用者

一,半導氣體感測器

這種型別的感測器在氣體感測器中約佔60%,根據其機理分為電導型和非電導型,電導型中又分為表面型和容積控制型.

(1 ) sno2半導體是典型的表面型氣敏元件,其感測原理是sno2為n 型半導體材料。當施加電壓時,半導體材科溫度公升高,被吸附的氧接受了半導體中的電子形成了o2或o2原性氣體h2、co、ch4存在時,使半導體表面電阻下降,電導上公升,電導變化與氣體濃度成比倒。nio為p型半導體,氧化性氣體使電導下降,對o2敏感。

zno半導體感測器也屬於此種型別。

半導體氣體感測器

a. 電導型的感測器元件分為表面敏感型和容積控制型,表面敏感型感測材料為sno2+pd 、zno十pt 、ago、v 205 、金屬酞青、pt —sno2。 表面敏感型氣體感測器可檢測氣體為各種可燃性氣體c0、no2、 氟利昂。

感測材料pt —sno2 的氣體感測器可檢測氣體為可燃性氣體co、h2、ch4 。

b. 容積控制型感測材料為fe2o8、la1-ssrxcoo8 和tio2、coo-mgo —sno2體感測器可檢測氣體為各種可燃性氣體co、no2 氟利昂。。感測材料pt —sno2

容積控制型半導體氣體感測器可檢測氣體為液化石油氣、酒精、空燃比控制、燃燒爐氣尾氣。

( 2) 容積控制型的是晶格缺陷變化導致電導率變化,電導變化與氣體濃度成比例關係。

fe2o8、tio2屬於此種,對可燃性氣體敏感。

(3) **性感測器,是利用熱導率變化的半導體感測器,又稱**性半導體感測器,是在pt 絲線圈上塗敷sno2層,pt絲除起加熱作用外,還有檢測溫度變化的功能。施加電壓半導體變熱,表面吸氧,使自由電子濃度下降,可燃性氣體存在時,由於燃燒耗掉氧自由電子濃度增大,導熱率隨自由電子濃度增加而增大,散熱率相應增高,使pt 絲溫度下降,阻值減小,p t絲阻值變化與氣體濃度為線性關係。

這種感測器體積小、穩定、抗毒,可檢測低濃度氣體,在可燃氣體檢測中有重要作用。

( 4) 非電導型的fet場效應電晶體氣體感測器,pd —fet.場效應電晶體感測器,利用pd 吸收h z 並擴散達到半導體si 和pd的介面,減少pd 的功函,這種對h2、co敏感。非電導型fet場效應電晶體氣體感測器體積小,便於整合化,多功能,是具有發展前途的氣體感測器。

二,固體電解質氣體感測器

這種感測器元件為離子對固體電解質隔膜傳導,稱為電化學池,分為陽離子傳導和陰離子傳導,是選擇性強的感測器,研究較多達到實用化的是氧化鋯固體電解質感測器,其機理是利用隔膜兩側兩個電池之間的電位差等於濃差電池的電勢。穩定的氧化鉻固體電解質感測器已成功地應用於鋼水中氧的測定和發動機空燃比成分測量等。

為彌補固體電解質導電的不足,近幾年來在固態電解質上鍍一層氣敏膜,把圍周環境中存在的氣體分子數量和介質中可移動的粒子數量聯絡起來。

三,接觸燃燒式氣體感測器

接觸燃燒式感測器適用於可燃性氣h2、co、ch4的檢測。可燃氣體接觸表面催化劑

pt 、pd 時燃燒、破熱,燃燒熱與氣體濃富有關。這類感測器的應用面廣、體積小、結構簡單、穩定性好,缺點是選擇性差。

四,電化學氣體感測器

電化學方式的氣體感測器常用的有兩種

( 1 )恆電位電解式感測器

是將被測氣體在特定電場下電離,由流經的電解電流測出氣體濃度,這種感測器靈敏度高,改變電位可選擇的檢洌氣體,對毒性氣體檢測有重要作用。

( 2) 原電池式氣體感測器

在koh電解質溶液中,pt —pb或ag —pb 電極構成電池,已成功用於檢測o2,其靈敏度高,缺點是透水逸散吸潮,電極易中毒。

五,光學氣體感測器

( 1 )直接吸收式氣體感測器

紅外線氣體感測器是典型的吸收式光學氣體感測器,是根據氣體分別具有各自固有的光譜吸收譜檢測氣體成分,非分散紅外吸收光譜對so2、co、co2、no等氣體具有較高的靈敏度。

另外紫外吸收、非分散紫外線吸收、相關分光、二次導數、自調製光吸收法對no、no2、so2、烴類( ch4) 等氣體具有較高的靈敏度。

( 2)光反應氣體感測器

光反應氣體感測器是利用氣體反應產生色變引起光強度吸收等光學特性改變,感測元件是理想的,但是氣體光感變化受到限制,感測器的自由度小。

( 3 )氣體光學特性的新感測器

光導纖維溫度感測器為這種型別,在光纖頂端塗敷觸媒與氣體反應、發熱。溫度改變,導致光纖溫度改變。利用光纖測溫已達到實用化程度,檢測氣體也是成功的。

此外,利用其它物理量變化測量氣體成分的感測器在不斷開發,如聲表面波感測器檢測so2、no2、h2s、nh3、h2 等氣體也有較高的靈敏度。

2樓:空氣質素環境監測

1、半導體式氣體感測器

它是利用一些金屬氧化物半導體材料,在一定溫度下,電導率隨著環境氣體成份的變化而變化的原理製造的。比如,酒精感測器,就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時,電阻會急劇減小的原理製備的。

半導體式氣體感測器可以有效地用於:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、

一氧化碳、

二氧化碳、

乙烯、乙炔、

氯乙烯、

苯乙烯、

丙烯酸等很多氣體地檢測。尤其是,這種感測器成本低廉,適宜於民用氣體檢測的需求。

下列幾種半導體式氣體感測器是成功的:甲烷(天然氣、沼氣)、酒精、一氧化碳(城市煤氣)、硫化氫、氨氣(包括胺類,肼類)。

高質量的感測器可以滿足工業檢測的需要。

缺點:穩定性較差,受環境影響較大;尤其,每一種感測器的選擇性都不是唯一的,輸出引數也不能確定。因此,不宜應用於計量準確要求的場所。

目前這種感測器的主要**商在日本(發明者),其次是中國,最近有新加入了南韓,其他國家如美國在這方面也有相當的工作,但是始終沒有匯入主流!中國在這個領域投入的人力和時間都不亞於日本,但是由於多年來國家政策導向以及社會資訊閉塞等原因,我國流行於市場的半導體式氣體感測器效能質量都遠遜於日本產品,相信,隨著市場進步,民營資本的進一步興起,中國產的半導體式氣體感測器

達到和超越日本水平已經指日可待

2、催化燃燒式氣體感測器

這種感測器是在白金電阻的表面製備耐高溫的催化劑層,在一定的溫度下,

可燃性氣體在其表面催化燃燒,

燃燒是白金電阻溫度公升高,

電阻變化,變化值是可燃性氣體濃度的函式。

催化燃燒式氣體感測器選擇性地檢測可燃性氣體:

凡是可以燃燒的,

都能夠檢測;凡是不能燃燒的,感測器都沒有任何響應。當然,凡是可以燃燒的,都能夠檢測這一句有很多例外,但是,總的來講,上述選擇性是成立的。

催化燃燒式氣體感測器計量準確,響應快速,壽命較長。感測器的輸出與環境的**危險直接相關,在安全檢測領域是一類主導地位的感測器。

缺點:在可燃性氣體範圍內,無選擇性。暗火工作,有引燃**的危險。大部分元素有機蒸汽對感測器都有中毒作用。

目前這種感測器的主要**商在中國、日本、英國(發明國)!目前中國是這種感測器的最大使用者(煤礦),也擁有最佳的感測器生產技術,儘管不斷有各種各樣的**商在宣傳上干擾社會對這種感測器的認識,但是畢竟,催化燃燒式氣體感測器的主流製造商在國內。3、熱導池式氣體感測器

每一種氣體,都有自己特定的熱導率,當兩個和多個氣體的熱導率差別較大時,可以利用熱導元件,分辨其中乙個組分的含量。這種感測器已經感測器地用於氫氣的檢測、二氧化碳的檢測、高濃度甲烷的檢測。

這種氣體感測器可應用範圍較窄,限制因素較多。

這是一種老式產品,全世界各地都有製造商。產品質量全世界大同小異。4

、電化學式氣體感測器

它相當一部分的可燃性的、有毒有害氣體都有電化學活性,可以被電化學氧化或者還原。利用這些反應,可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度。電化學

氣體感測器

分很多子類:(1

)、原電池型氣體感測器(也稱:加伏尼電池型氣體感測器,也有稱燃料電池型氣體感測器,也有稱自發電池型氣體感測器),他們的原理行同我們用的乾電池,只是,電池的碳錳電極被氣體電極替代了。以氧氣感測器為例,氧在陰極被還原,電子通過電流錶流到陽極,

在那裡鉛金屬被氧化。

電流的大小與氧氣的濃度直接相關。

這種感測器可以有效地檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等。(2)、

恆定電位電解池型氣體感測器,這種感測器用於檢測還原性氣體非常有效,它的原理與原電池型感測器不一樣,它的電化學反應是在電流強制下發生的,是一種真正的庫侖分析的感測器。這種感測器已經成功地用於:一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等氣體的檢測之中,是目前有毒有害氣體檢測的主流感測器。

3樓:天津亞麗安報警裝置

1、半導體式氣體感測器

2、催化燃燒式氣體感測器

3、熱導池式氣體感測器

4、電化學式氣體感測器

4樓:驀然回首處

氣體感測器的分類:

1,最早、最成熟、最便宜的是半導體氣體感測器;

2,電化學氣體感測器,精度高,選擇性較好,**貴,一般檢測毒性氣體如一氧化碳、h2s、so2等;

3,催化燃燒的氣體探測器,檢測可燃性氣體,沒有選擇性,對可燃性氣體如加完、丙烷等都有反應的,因為材料使用了催化劑,使用中要注意中毒;

4,紅外氣體感測器,**最高;

5,pid感測器,是光粒子型的,**好貴,無選擇性,ppm級的檢測;

6,雷射氣體感測器,國內應用很少;

7,熱導型的氣體感測器,測量高濃度的氣體。

氣體感測器有哪些應用?

5樓:匿名使用者

具有以下應用:

半導氣體感測器

這種型別的感測器在氣體感測器中約佔60%,根據其機理分為電導型和非電導型,電導型中又分為表面型和容積控制型。

(1) sno2半導體是典型的表面型氣敏元件,其感測原理是sno2為n 型半導體材料。當施加電壓時,半導體材科溫度公升高,被吸附的氧接受了半導體中的電子形成了o2或o2原性氣體h2、co、ch4存在時,使半導體表面電阻下降,電導上公升,電導變化與氣體濃度成比倒。nio為p型半導體,氧化性氣體使電導下降,對o2敏感。

zno半導體感測器也屬於此種型別。

a. 電導型的感測器元件分為表面敏感型和容積控制型,表面敏感型感測材料為sno2+pd 、zno十pt 、ago、v2o5 、金屬酞青、pt —sno2。 表面敏感型氣體感測器可檢測氣體為各種可燃性氣體co、no2、 氟利昂。

感測材料pt —sno2 的氣體感測器可檢測氣體為可燃性氣體co、h2、ch4 。

b. 容積控制型感測材料為fe2o8和tio2、co-mgo —sno2體感測器可檢測氣體為各種可燃性氣體co、no2、氟利昂,感測材料pt —sno2。

容積控制型半導體氣體感測器可檢測氣體為液化石油氣、酒精、空燃比控制、燃燒爐氣尾氣。

(2)容積控制型的是晶格缺陷變化導致電導率變化,電導變化與氣體濃度成比例關係。

fe2o8、tio2屬於此種,對可燃性氣體敏感。

(3)**性感測器,是利用熱導率變化的半導體感測器,又稱**性半導體感測器,是在pt 絲線圈上塗敷sno2層,pt絲除起加熱作用外,還有檢測溫度變化的功能。施加電壓半導體變熱,表面吸氧,使自由電子濃度下降,可燃性氣體存在時,由於燃燒耗掉氧自由電子濃度增大,導熱率隨自由電子濃度增加而增大,散熱率相應增高,使pt 絲溫度下降,阻值減小,p t絲阻值變化與氣體濃度為線性關係。

這種感測器體積小、穩定、抗毒,可檢測低濃度氣體,在可燃氣體檢測中有重要作用。

(4)非電導型的fet場效應電晶體氣體感測器,pd —fet.場效應電晶體感測器,利用pd 吸收h z 並擴散達到半導體si 和pd的介面,減少pd 的功函,這種對h2、co敏感。非電導型fet場效應電晶體氣體感測器體積小,便於整合化,多功能,是具有發展前途的氣體感測器

氣體感測器有哪些用處

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