气体检测仪的硬核部件——气体传感器知识大盘点（二）

气体检测仪行业发展迅速，市场需求越来越大。因此我们今天为大家介绍一下常用的几种气体传感器。

通过上篇的介绍我们知道，气体传感器是气体检测仪的核心部件，那么常见的气体传感器有哪些呢？各自的工作原理是什么呢？

常见的气体传感器

1.半导体气体传感器

半导体气体传感器可分为电阻型和非电阻型(结型、MOSFET型、电容型)。电阻型气敏器件的原理是气体分子引起敏感材料电阻的变化；非电阻型气敏器件主要有MOs二极管和结型二极管以及场效应管(MOSFET)，MOSFET型气敏器件利用了敏感气体会改变MOSFET开启电压的原理，其原理结构与ISFET离子敏传感器件相同。

2.固体电解质气体传感器

固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质，当用作气体传感器时，它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中，可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高，灵敏度和选择性好，几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用。

3.红外气体传感器

由不同原子构成的分子会有独特的振动、转动频率，当其受到相同频率的红外线照射时,就会发生红外吸收，从而引起红外光强的变化，通过测量红外线强度的变化就可以测得气体浓度。一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。

4.催化燃烧式气体传感器

一般由线径15um或20um或30um的高纯度铂线圈并在其外包裹载体催化剂的形式构成的球体，在一定的温度条件下，当可燃性气体与上述球体接触时会与其表面的吸附氧发生剧烈的无焰燃烧反应，反应释放的热量导致铂线圈温度变化，温度变化又导致铂线圈电阻发生变化，测量电阻变化就可以测到气体浓度。

5.电化学传感器

电化学就是研究电学和化学行为之间关系的学科。这个学科重要的应用是电能与化学能之间的高效转换和大功率密度存储技术。我们知道本质上传感器是一种能量转换装置，如压力传感器就是把机械能转换为电能的装置。因此，很容易理解，电化学气体传感器就是一个电池，叫气体燃料电池。

气体传感器的发展方向

为了提高气体传感器各方面的性能指标，需要多学科、多领域的研究工作者协同合作。气敏材料的开发和根据不同原理进行传感器结构的合理设计一直受到研究人员的关注。未来气体传感器的发展也将围绕这两方面展开工作。具体表现如下:

1.气敏材料的进一步开发

一方面寻找新的添加剂对已开发的气敏材料性能进行进一步提高；另一方面充分利用纳米、薄膜等新材料制备技术寻找性能更加优越的气敏材料。

2.新型气体传感器的开发和设计

根据气体与气敏材料可能产生的不同效应设计出新型气体传感器。近年来表面声波气体传感器、光学式气体传感器、石英振子式气体传感器等新型传感器的开发成功进一步开阔了设计者的视野。目前仿生气体传感器也在研究中。

3.气体传感器传感机理的进一步研究

新的气敏材料和新型传感器层出不穷，很有必要在理论上对它们的传感机理进行深度的研究。只有机理明确了，下一步的工作才会少走弯路。

4.气体传感器的智能化

生产和生活日新月异的发展对气体传感器提出了更高的要求，气体传感器智能化是其发展的必由之路。智能气体传感器将在充分利用微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、电路与系统、传感技术、神经网络技术、模糊理论等多学科综合技术的基础上得到发展。

5.仿生气体传感器的迅速发展

警犬的鼻子就是一种灵敏度和选择性都非常好的理想气敏传感器，结合仿生学和传感器技术研究类似狗鼻子的＂电子鼻＂将是气体传感器发展的重要方向之一。