什么是氣體傳感器？種類有哪些？應用領域介紹

1 什么是氣體傳感器

傳感器是一類檢測裝置，可以感受到被測量的信息，并按一定規律將感受到的信息轉換為電信號或其他所需形式的信息輸出，通過這種方式滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

而氣體傳感器是傳感器的一種，通過半導體、催熱、電化學、光學等傳感技術，對氣體溫度、濕度、壓力、流量、濃度等指標進行檢測，將某種氣體體積分數轉化成對應電信號的轉換器。廣泛應用在消費領域的空氣品質、醫療健康、汽車等場景，在工商業領域則在環境監測、工業過程、燃氣計量等場景得到普遍應用。

2 氣體傳感器的種類及其應用領域

“氣體傳感器”包括半導體氣體傳感器、電化學氣體傳感器、催化燃燒式氣體傳感器、光學氣體傳感器、超聲波氣體傳感器、光電離子探測氣體傳感器等

(1)半導體氣體傳感器：主要由金屬氧化物薄膜制成的阻抗器件，其電阻隨著氣體含量不同而變化;成本低廉、制造簡單、適用面廣、簡單易用;但易受背景氣體和溫度干擾、對氣體的選擇性差、穩定性較差、功耗較高，主要用于家用、工業、商業可燃氣體泄漏報警、防火安全檢測

(2)催化燃燒氣體傳感器：氣敏材料在通電加熱狀態下，可燃性氣體氧化燃燒，電熱絲由于燃燒而生溫，從而使其電阻值發生變化;可對絕大多數可燃性氣體進行檢測，產品結構簡單：但測量需要有氧氣存在，測量精度較低，容易高量程中毒，壽命短;多用于天然氣、液化氣、煤氣、烷類等可燃氣體濃度檢測，以及汽油、苯、醇、酮等有機溶劑蒸汽檢測

(3)電化學氣體傳感器：分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種類型，通過檢測不同狀態下的電流來檢測氣體濃度;體積小、功耗低、線性范圍寬、重復性好：但易受干擾，壽命不長;主要用于有毒氣體、氧氣和酒精等氣體檢測，主要應用于在石油化工、冶金、礦山等行業

(4)光學氣體傳感器：通過監測不同氣體成分對不同波長的吸收率檢測氣體濃度;選擇性較好，抗交叉干擾的能力比較強，無需在氧氣環境下工作，使用壽命長;但技術難度較大，價格高;是智能氣體傳感器的重要載體，適用于檢測二氧化碳、甲醛、可燃性冷媒等氣體，主要應用在暖通制冷與室內空氣質量監控、工業過程及安全防控監控

(5)超聲波氣體傳感器：通過超聲波測量氣體的密度來測量組成，通過超聲波上下游的飛行時間(TOF)差別來計算流速;非接觸性測量、量程寬、可同時測量濃度及流量;主要運用在醫療健康、工業過程及能源計量等領域

(6)光電離子探測氣體傳感器：由紫外燈光源和離子室等主要部分構成，待測氣體在紫外燈的照射下離子化，在離子室有正負電極，形成電場，測量其電流，得到氣體濃度;特點是靈敏度高，無中毒問題;成本高，使用壽命短，容易受到高濕度環境的影響;主要用于檢測 VOC, 廣泛應用于化工、石油、環保、制藥、釀酒等諸多行業

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