新澤儀器開課啦：今天給大家介紹丨煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——?dú)怏w傳感器介紹

    隨著人們生活水平的提高和對(duì)環(huán)保的日益重視，對(duì)大氣污染、工業(yè)廢氣的監(jiān)控的檢測(cè)提出了更高的要求，作為感官或信號(hào)輸入部分之一的氣體傳感器是必不可少的。氣體傳感器能夠?qū)崟r(shí)對(duì)各種氣體進(jìn)行檢測(cè)和分析，具有靈敏度高，響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)；加上微電子、微加工技術(shù)和自動(dòng)化、智能化技術(shù)的迅速發(fā)展，使得氣體傳感器在大氣污染、工業(yè)廢氣污染監(jiān)測(cè)中使用越來(lái)越廣泛。

    氣體傳感器是氣體檢測(cè)系統(tǒng)（氣體分析儀）的核心，通常安裝在分析儀內(nèi)。也會(huì)有置于待監(jiān)測(cè)氣體環(huán)境中的傳感器。從本質(zhì)上講，氣體傳感器是一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。氣體傳感器主要用于針對(duì)某種特定氣體進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量該氣體在傳感器的濃度。

    那氣體傳感器如何分類呢？

    從檢測(cè)氣體種類上，通常分為可燃?xì)怏w傳感器（催化燃燒式、紅外、熱導(dǎo)、半導(dǎo)體式）、有毒氣體傳感器（電化學(xué)、金屬半導(dǎo)體、光離子化、火焰離子化式）、有害氣體傳感器（常采用紅外、紫外等）、氧氣（電化學(xué)、順磁式、氧化鋯式）等其它類傳感器。

    從獲得氣體樣品的方式上，通常分為擴(kuò)散式氣體傳感器（即傳感器直接安裝在被測(cè)對(duì)象環(huán)境中，實(shí)測(cè)氣體通過(guò)自然擴(kuò)散與傳感器檢測(cè)元件直接接觸）、吸入式氣體傳感器（是指通過(guò)采樣泵等手段，將待測(cè)氣體引入傳感器檢測(cè)元件中進(jìn)行檢測(cè)。）

    按傳感器檢測(cè)原理，通常分為熱導(dǎo)氣體傳感器、電化學(xué)式氣體傳感器、磁學(xué)式氣體傳感器、光學(xué)式氣體傳感器、半導(dǎo)體式氣體傳感器、氣相色譜式氣體傳感器等。

    其中熱導(dǎo)式是利用氣體的熱導(dǎo)率，通過(guò)對(duì)其中熱敏元件電阻的變化來(lái)測(cè)量一種或幾種氣體組分濃度的，即通過(guò)混合氣體之導(dǎo)熱率的測(cè)量來(lái)決定混合氣體中某種氣體的含量。一般監(jiān)測(cè)氣體為氫氣或氬氣。

    紅外氣體傳感器是由一個(gè)完整的紅外氣體傳感器由紅外光源、光學(xué)腔體、紅外探測(cè)器和信號(hào)調(diào)理電路構(gòu)成。這種傳感器利用氣體對(duì)特定頻率的紅外光譜的吸收作用制成。紅外光從發(fā)射端射向接收端，當(dāng)有氣體時(shí)，對(duì)紅外光產(chǎn)生吸收，接收到的紅外光就會(huì)減少，從而檢測(cè)出氣體含量。一般監(jiān)測(cè)氣體為CO、CO2、CH4、N2O等。

    電化學(xué)氧氣分析儀的的核心原件是一個(gè)電化學(xué)氧氣傳感器。常見(jiàn)的電化學(xué)氧氣傳感器由一個(gè)傳感電極（或工作電極）和一個(gè)對(duì)電極組成，兩個(gè)電極間有一層薄薄的電解液。要檢測(cè)的氣體先通過(guò)一個(gè)小的毛細(xì)口傳感器，然后通過(guò)一個(gè)疏水膜擴(kuò)散進(jìn)入，最終到達(dá)電極表面。傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證會(huì)有適量的氣體進(jìn)入與感應(yīng)電極反應(yīng)產(chǎn)生足夠的電信號(hào)，并同時(shí)防止電解液泄漏出傳感器。通過(guò)疏水膜擴(kuò)散進(jìn)入傳感器里的氣體在感應(yīng)電極發(fā)生氧化/還原反應(yīng)，電極間連接一個(gè)電阻，這樣，陰極和陽(yáng)極間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與氧濃度成正比的電流。通過(guò)檢測(cè)這個(gè)電流，就反應(yīng)出氣體中的氧濃度。