盘点各种常见气体传感器的优缺点

1.半导体式气体传感器

原理：在一定温度下，一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。

用途：民用气体检测。包括甲烷、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、丙烯酸、苯乙烯等很多气体地检测。

优点：价格低廉

缺点：稳定性较差，受环境影响较大，不宜在计量准确要求的场所使用。

2.催化燃烧式气体传感器

原理：在白金电阻的表面覆盖上耐高温的催化剂层，在一定的温度下可燃性气体被催化燃烧，随着白金电阻温度升高，电阻值发生变化。

用途：可燃性气体。

优点：计量准确，响应快速，寿命较长。

缺点：可选择的气体范围较小。

3.热导池式气体传感器

原理：每一种气体都有特定的热导率，两个和多个气体的热导率差别较大时，利用热导元件可分辨其中一个组分的含量。

用途：氢气的检测、二氧化碳的检测、高浓度甲烷的检测。

缺点：老式产品，可应用范围较窄，限制因素较多。

4.电化学式气体传感器

原理：可燃性、有毒有害气体都有电化学活性，可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应，可以分辨气体成份、检测气体浓度。电化学气体传感器分很多子类：

（1）电池型气体传感器，也称加伏尼电池型气体传感器、燃料电池型气体传感器和自发电池型气体传感器

原理：等同于干电池，只是电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化，电流的大小与氧气的浓度直接相关。

用途：检测氧气、二氧化硫、氯气等。

（2）定电位电解池型气体传感器

原理：在电流强制下发生电化学反应，是一种真正的库仑分析的传感器。

用途：检测还原性气体，包括一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。

（3）浓差电池型气体传感器

原理：具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧，会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关。

用途：汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。

（4）极限电流型气体传感器

原理：利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理。

用途：氧气浓度检测。如汽车的氧气检测，钢水中氧浓度检测等。

5.红外线气体传感器

原理：大部分的气体在中红外区都有特征吸收峰，检测特征吸收峰位置的吸收情况，就可以确定某气体的浓度。

用途：有效地分辨气体的种类，准确测定气体浓度，包括二氧化碳、甲烷的检测。红外探测器使用无需调制光源，完全没有机械运动部件，完全实现免维护化。

6.磁性氧气传感器

原理：利用空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。

用途：用于氧气的检测，选择性极好，是磁性氧气分析仪的核心。

近年来，随着新技术的不断涌现，气体传感器技术也在不断发生着相应的革命，气体传感器的种类也将越来越多。