气体传感器种类繁多,工作原理各不相同。本文将介绍四种典型气体传感器的工作原理。
1. 半导体气体传感器
半导体气体传感器利用半导体材料的特性,大致可分为两类。
第一类是吸附式传感器,它利用气体吸附在氧化物半导体表面时引起的电阻变化进行检测。常用的材料包括氧化锡等。
第二种半导体气体传感器是氧化还原型传感器。
氧化还原传感器利用电阻随环境氧化还原状态而变化的特性。
它们通过检测待测气体吸附到金属氧化物半导体表面引起的电阻变化来检测气体。
2. 催化燃烧气体传感器
催化燃烧气体传感器利用氢气、碳氢化合物和一氧化碳等可燃气体在氧化催化剂的作用下与空气中的氧气发生反应,
并在催化燃烧过程中产生热量的现象。由于产生的热量与气体浓度成正比,因此这类传感器可用于检测可燃气体。
3. 电化学气体传感器(电位恒定电解型)
电化学气体传感器利用透气膜将气体引入电解液中,引发气体的电化学反应。
它们由检测电极、发生氧化还原反应的对电极以及电解液组成。当待测气体存在时
,催化剂上会发生化学反应。此时,检测电极和对电极连接时的短路电流会被量化。
4. 红外气体传感器
红外气体传感器利用许多气体吸收特定波长的特性。
它们通过比较被测气体吸收波长范围内的红外辐射透射量与不吸收波长范围内的红外辐射透射量
,来定量测量气体浓度。它们也称为非色散红外(NDIR)气体传感器。
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