氣體傳感器的原理應用主要途徑以及選擇

，氣體傳感器是一種將氣體的成份、濃度等信息轉換成可以被人員、儀器儀表、計算機等利用的信息的裝置！氣體傳感器一般被歸為化學傳感器的一類，盡管這種歸類不一定科學。“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、熱導式氣體傳感器、紅外線氣體傳感器等。

氣體傳感器原理應用

氣體傳感器，是指利用各種化學、物理效應將氣體成分、濃度按一定規律轉換成電信號輸出的器件。隨著社會的發展和科學技術的進步，氣體傳感器的開發研究越來越引起人們的重視，各種氣體傳感器應運而生。綜合氣體傳感器的應用情況，主要有以下幾種用途：

有毒和可燃性氣體檢測　

有毒和可燃性氣體檢測是氣體傳感器的市場。主要應用于石油、采礦、半導體工業等工礦企業以及家庭中環境檢測和控制。在石油、石化、采礦工業中，硫化氫、一氧化碳、氯氣、甲烷和可燃的碳氫化合物是主要檢測氣體。在半導體工業中最主要是檢測磷、砷和硅烷。家庭中主要是檢測煤氣和液化氣的泄漏以及是否通風。

燃燒控制　

汽車工業是氣體傳感器又一重要市場。采用氧傳感器檢測和控制發動機的空燃比，使燃燒過程化。在大型工業鍋爐燃燒過程中采用帶有氣體傳感器的控制以提高燃燒效率減少廢氣排出，節省能源。氣體傳感器還可以用來檢測汽車或煙囪中排出的廢氣量。這些廢氣包括二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳。

表1 例舉了氣體傳感器的主要檢測氣體和應用場合

食品和飲料加工

在食品和飲料加工過程中，二氧化硫傳感器是極有用的器件。二氧化硫常用于許多食品和飲料的保存和檢測，使之含有保持特定的味道和香味所需最小的二氧化硫濃度。另外，氣體傳感器還被用來檢測葡萄酒、啤酒、高梁酒的發酵程度以保證產品均勻性和降低成本。

醫療診斷　　

可用氣體傳感器進行病人狀況診斷測試，如口臭檢測，血液中二氧化碳和氧濃度檢測等?！?/p>

氣體傳感器的選擇

1、根據測量對象與測量環境

根據測量對象與測量環境確定傳感器的類型。 要進行—個具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為，即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大?。槐粶y位置對傳感器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號的引出方法，有線或是非接觸測量；傳感器的來源，國產還是進口，價格能否承受，還是自行研制。在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮氣體傳感器的具體性能指標。

2、線性范圍

傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度。在選擇氣體傳感器時，當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。但實際上，任何傳感器都不能保證的線性，其線性度也是相對的。當所要求測量精度比較低時，在一定的范圍內，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會給測量帶來極大的方便。

3、靈敏度的選擇

通常，在傳感器的線性范圍內，希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時，與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大，有利于信號處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統放大，影響測量精度。因此，要求氣體傳感器本身應具有較高的信噪比，盡量減少從外界引入的于擾信號。傳感器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器；如果被測量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。

4、響應特性 （反應時間）

傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件，實際上氣體傳感器的響應總有—定延遲，希望延遲時間越短越好。傳感器的頻率響應高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結構特性的影響，機械系統的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。在動態測量中，應根據信號的特點 （穩態、瞬態、隨機等）響應特性，以免產生過火的誤差。