气体传感器综述论文
气体传感器论文：浅谈气体传感器及其发展方向
气体传感器论文：浅谈气体传感器及其发展方向【摘要】本文对气体传感器的种类、原理作了简单的介绍，并介绍了气体传感器技术的发展现状。
【关键词】气体传感器；分类；半导体气体传感器随着近代工业的进步，特别是石油、化工、煤炭、汽车等工业部门的迅速发展，使人类的生活以及社会活动都发生了相应的变化。
被人们所利用的和在生活、工业上排放出的气体种类、数量都日益增多。
这些气体中，许多都是易燃、易爆或者对于人体有毒害的(。
它们如果泄漏到空气中，就会污染环境、影响生态平衡，甚至导致爆炸、火灾、中毒等灾害性事故。
为了保护人类赖以生存的自然环境，防止不幸事故的发生，需要对各种有害、可燃性气体在环境中存在的情况进行有效的监控。
气体敏感元件就是能感知环境中某种气体及其浓度的一种装置或者器件。
气体传感器能将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号(电流或者电压)。
根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与电子计算机或者微处理机组成自动检测、控制和报警系统。
气体传感器是化学传感器的一大种类，从工作原理、特性分析到测量技术，从所用材料到制造工艺，从检测对象到应用领域，都可以构成独立的分类标准。
目前，在分类标准的问题上还没有统一，要对其进行严格的系统分类难度颇大。
1 主要原理及分类通常以气敏特性来分类，主要可分为：半导体型气体传感器、电化学型气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、光化学型气体传感器、高分子气体传感器等。
1.1 半导体气体传感器半导体气体传感器是以金属氧化物半导体为基础材料。
当被测气体在该半导体表面吸附后，引起其电学特性(例如电导率)发生变化。
利用这种现象，制造成的各种半导体气敏元件，根据其气敏机制可以分为电阻式和非电阻式两种。
电阻式半导体气体传感器主要是指半导体-金属氧化物-陶瓷气体传感器，是一种用金属氧化物薄膜(如sno2，zno fe2o3，tio2等)制成的阻抗器件，其电阻随着气体含量不同而变化。
新型气体传感器的研究与设计
新型气体传感器的研究与设计近年来，随着环境污染问题的日益加剧，人们越来越认识到空气质量对健康和生存的重要性。
因此，研究和设计新型气体传感器，成为了目前科学研究领域的重要课题之一。
本文将对新型气体传感器的研究和设计进行探讨。
一、气体传感器的基本原理气体传感器是一种用于检测气体的特定成分和浓度的电子装置，其核心部件为传感元件。
传感元件是对气体参数感敏的物理或化学变换元件，传送给检测仪或测量装置的信号是与气体参数有关的。
常见的传感元件有电化学传感器、红外线传感器、半导体传感器、光化学传感器和电容式传感器等。
电化学传感器是利用物质与电极表面的作用，测得气体成分浓度的变化，电化学传感器主要由气敏膜和电极构成。
红外线传感器是指红外吸收传感器，它们检测部分有所不同，有品种可检测吸收特定波长的气体，也有可测量各种气体浓度的。
半导体传感器采用半导体材料对气体的敏感性进行测量，当被测气体与半导体材料接触时，化学/物理变化产生，造成传感器元件电阻或电容等特性的变化。
光化学传感器是基于化学吸收或荧光发射的刺激而测量气体的传感器，它根据光谱学原理，使探头吸收检测气体的光谱信号，在获得吸收波长和光谱强度的信号后，再进行分析处理。
电容式传感器是利用载荷之间的相互作用，通过电容量的变化来测量气体的特定成分和浓度。
二、气体传感器的应用现代社会中，气体传感器在生产、生活和保护环境等多个领域发挥着重要的作用。
在生产中，传感器被应用于工业控制、燃气检测、化学工业、制药等多个领域。
在生活中，传感器可以测量污染和有害气体，如CO、SO2、NOx等。
在环保领域，传感器测量化学物质、水质、颗粒物等指标的变化，对环保工作的科学制定和严密管理起到了重要作用。
三、新型气体传感器的研究和设计传统气体传感器的成本高、尺寸大，且灵敏度较低，不适合大规模应用。
因此，研究和设计新型气体传感器成为一个紧迫的任务。
新型气体传感器的设计需要考虑多个方面因素，例如，传感器的灵敏度、选择性、响应时间、成本、制造工艺等。
气体传感器的工作原理与检测性能研究
气体传感器的工作原理与检测性能研究气体传感器是一种能够检测气体浓度并将其转化为可感知电信号的装置。
它在许多领域中广泛应用，如环境监测、工业安全和医疗诊断等。
本文将探讨气体传感器的工作原理及其检测性能的研究进展。
一、工作原理气体传感器的工作原理基于电化学、光学、声学或热学等原理。
其中，电化学是最为常见和成熟的技术。
传统的电化学气体传感器通常由三个主要组件组成：工作电极、参比电极和电解质。
当目标气体与工作电极上的材料相互作用时，会在电解质中产生电荷转移，并导致电流的变化。
通过测量电流的变化，可以确定目标气体的浓度。
另外，光学气体传感器利用光的吸收、散射或发射等特性来检测气体浓度。
该技术可用于检测一些特定气体，如二氧化碳或氧气等。
通过研究光的传输特性和气体的吸收光谱，可以实现高灵敏度和选择性的气体检测。
声学气体传感器则利用声波在气体中传播的特性。
当目标气体进入传感器时，会改变声波的传播速度或频率，进而导致传感器输出信号的变化。
这种技术通常用于检测气体的浓度、压力和温度等参数。
热学气体传感器以气体热导性的变化为依据。
当目标气体与传感器接触时，会导致传感器的温度发生变化，进而影响传感器的电阻或热导性等特性，从而实现对气体的检测。
二、检测性能研究气体传感器的性能评估主要包括选择性、灵敏度、响应时间和稳定性等指标。
选择性是指传感器对特定气体的响应能力。
在实际应用中，传感器需要准确识别目标气体并抑制其他干扰物质的影响。
研究人员通过合适的材料选择、传感器结构设计和信号处理算法等手段提高传感器的选择性。
灵敏度是指传感器对气体浓度变化的响应程度。
一般来说，灵敏度越高，传感器对气体浓度变化的敏感度越高。
通过调整传感器的工作条件、材料的选择和结构的优化等方法，可以提高传感器的灵敏度。
响应时间是指传感器从接收到气体样品到输出信号稳定的时间。
响应时间越短，传感器的检测效率越高。
研究人员通过优化传感器的结构，改善信号处理算法和提高材料的特性等途径来减小响应时间。
气体检测技术文献综述
气体传感器-----文献综述气体传感器文献综述指导老师:胡赤鹰ndang/'word文档控制科学与工程学系自动化0701班林增辉 3061101271一、背景介绍目前,随着人们环保意识的提高,环境问题日益受到政府和社会的关注。
环境问题已经成了重大的民生问题,成为影响人民生活幸福感的重要因素。
在一些地方,环境问题已经严重威胁到群众健康。
环境监测是解决环境问题的基础性工作,其目的是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。
气体检测是环境检测的重要部分,国内各大城市都相继建立了空气质量检测机构,通过电视、互联网等媒体及时向社会发布当地空气质量状况。
而一些特殊的工作场所,如化工厂、煤矿、垃圾处理场,对气体的检测有着更高的要求。
由于气体的不可见性(大部分气体为无色)和扩散性,气体传感器是气体检测最基础的部分。
气体传感器的研究成果,直接影响到气体检测技术的发展。
国内外研究现状2.1 气体检测仪表气体检测的目的是分析各种气体混合物中各组分的含量或其中某一组分的含量。
气体检测仪表一般由传感器、信号放大、处理单元、显示单元以及控制单元组成,其中传感器是最关键最基础的部分。
气体检测仪表的工作原理是根据混合气体中待测气体组分的某一化学或物理性质比其他组分的有较大差别;或待测组分在特定环境中表现出来的物理、化学性质的不同来检测待测组分的含量。
因此,气体成分的分析方法基本上都是基于物理式、化学式和物理化学式等原理。
2.2 气体传感器气体传感器是传感技术中的重要组成部分,能将气体特定成分检测出来,并将其转成适当信号,若与微机结合进行在线监控,会大大提高分析速度和准确度。
自1962年日本研制出第一种可燃性气体传感器之后,气体传感器从理论到应用均得到迅速发展,已广泛应用在各个领域。
历次国际性传感器会议中与气体有关的传感器均为重要内容之一。
我国有关传感器技术方面的会议召开过多次气体传感器方面报告均占30%以上,多着达40%,气敏元件和气体传感器已成为传感技术中的独立分支。
基于气体吸附的气体传感器研究
基于气体吸附的气体传感器研究气体传感技术是实现环境监测、工业生产、安全防护等领域的重要技术手段。
而气体吸附传感器是一类基于气体吸附原理工作的传感器，可对多种气体进行检测，具有高灵敏度、选择性和稳定性等特点，被广泛应用于环境监测、智能家居、交通安全等领域。
本文将探讨基于气体吸附原理的气体传感器的研究进展和应用前景。
一、气体吸附原理气体吸附是指气体分子从气态吸附到固体或液体表面的现象。
常见的气体吸附主要包括吸附、吸附平衡和吸附动力学三个方面。
吸附平衡是指当气相分压为一定值时，气体在固体表面上达到一种动态平衡状态。
吸附动力学描述吸附过程中气体分子与固体表面相互作用的过程，包括吸附速率与吸附量等关系。
二、气体吸附传感器原理气体吸附传感器是一种基于气体在固体表面吸附的原理进行工作的传感器。
主要包括工作原理、传感器结构和应用三个方面。
气体吸附传感器的工作原理是将探测元件暴露在空气中，当空气中存在目标气体时，目标气体分子与探测元件表面发生吸附。
由于目标气体吸附量的变化会导致探测元件的电学性质发生变化，因此可以通过检测探测元件的电学性质变化来判断目标气体的浓度。
气体吸附传感器的传感器结构主要由探测元件和信号放大电路两部分组成。
探测元件一般采用金属氧化物半导体（MOS）或纳米纤维等材料，信号放大电路一般采用微处理器或AD转换器等计算机处理技术来进行信号采集和处理。
气体吸附传感器的应用领域非常广泛，如：室内空气质量监测、工业排放控制、交通安全和灾难风险评估等。
未来，气体吸附传感器有望在环保、智能家居和医学领域得到更广泛的应用。
三、气体吸附传感器的研究进展随着物联网、大数据和人工智能等新技术的发展，气体传感器得到了广泛的研究和应用。
在气体吸附传感器领域，近年来的研究主要集中在探测元件材料、热响应和选择性等方面。
探测元件材料是影响气体吸附传感器性能的重要因素。
催化材料、纳米材料、石墨烯和半导体材料等材料的研究得到了广泛的关注。
气体传感器文献综述
`气体传感器的发展概况和发展方向玛日耶姆·图尔贡107551600545Word文档气体传感器的发展概况和发展方向【摘要】本文对气体传感器进行分类，介绍了半导体型气体传感器、电阻型气体传感器、非电阻型气体传感器等几种常见气体传感器的特性、总结了这些气体传感器的工作原理，并阐述这几种气体传感器在日常生活及特殊场合中的应用及其选用时的原则。
探讨了气体检测仪器在检测对象、检测围和检测方式上向小型化、智能化、多功能化和通用化等方面不断向前发展的方向。
【关键词】气体传感器；特性；应用；发展方向一、前言目前，随着人们环保意识的提高，环境问题日益受到政府和社会关注。
环境问题变成了重要的民生问题，影响到人民生活幸福感，甚至环境问题严重威胁群众健康。
近年来生态环境污染状况日趋严重，各种工业废水，废气直接排入水体及空气，造成极为严重的环境污染。
影响着人们的正常生活和生存发展，并导致环境污染的气体进行处理是十分急迫的问题。
随着科学技术的发展,人们生活水平的提高,对气体传感器的需求已有所不同;同时,随着近年酸雨、温室效应、臭氧层破坏、环境污染等,严重影响了人类的健康和生存,这就给气体传感器提出了新的研究课题和增加了新的研究容和难度。
检测气体的种类由原来的还原性气体(H2、 C4、 H10、 CH4等)扩展到毒性气体(CO、NO2、 H2S、NO、NH3、 PH3等)以及食品有关的气体(鱼、肉鲜度(CH3)3、醋酸乙脂等)[1]。
气体传感器作为气体检测最基础的部分，为了满足这些需求,气体传感器必须具有较高的灵敏度和选择性,重复性和稳定性要好,而且能批量生产,性能价格要高等。
随着人们环保意识的增强以及各国对有毒气体排放和污染物排放方面的严格立法，各种气体传感器正在得到越来越广泛的应用。
目前，随着生命科学、人工智能、材料科学等学科的发展，气体传感器的应用领域越来越广泛，在大气监测、食品工业、汽车尾气快速实时测定、有毒气体检测安全检查和航空航天等方面，越来越多地显示出气体传感器的重要作用[2]。
光纤气体传感器综述
光纤气体传感器综述光纤气体传感器是一种基于光学原理的传感器，它通过光纤的传输特性来检测气体的浓度、压力、温度等参数。
相比传统的电气传感器，光纤气体传感器具有更高的灵敏度、更广的测量范围和更好的抗干扰能力，因此在环境监测、工业生产、医疗诊断等领域得到了广泛应用。
光纤气体传感器的工作原理是利用光纤的传输特性来检测气体的浓度、压力、温度等参数。
当光线通过光纤时，会受到气体的吸收和散射，从而改变光线的强度和频率。
通过测量光线的强度和频率变化，就可以确定气体的浓度、压力、温度等参数。
光纤气体传感器的优点主要有以下几点：1. 高灵敏度：光纤气体传感器可以检测非常微小的气体浓度变化，因此具有非常高的灵敏度。
2. 宽测量范围：光纤气体传感器可以测量非常广泛的气体浓度范围，从几个ppm到几百ppm甚至更高。
3. 抗干扰能力强：光纤气体传感器可以抵抗电磁干扰、温度变化、湿度变化等干扰因素，因此具有非常好的抗干扰能力。
4. 可靠性高：光纤气体传感器具有非常高的可靠性和稳定性，可以长期稳定地工作。
5. 体积小、重量轻：光纤气体传感器体积小、重量轻，可以方便地集成到各种设备中。
光纤气体传感器的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 环境监测：光纤气体传感器可以用于检测空气中的有害气体浓度，如二氧化碳、一氧化碳、甲醛等，可以用于室内空气质量监测、工业废气排放监测等。
2. 工业生产：光纤气体传感器可以用于检测工业生产过程中的气体浓度、压力、温度等参数，可以用于化工、石油、冶金等行业的生产过程监测。
3. 医疗诊断：光纤气体传感器可以用于检测人体呼出气体中的成分，可以用于呼吸道疾病的诊断、肺癌的早期筛查等。
4. 安防监控：光纤气体传感器可以用于检测燃气泄漏、火灾等安全隐患，可以用于建筑物、地铁、隧道等场所的安防监控。
总之，光纤气体传感器具有非常广泛的应用前景，可以为环境保护、工业生产、医疗诊断、安防监控等领域提供有效的解决方案。
光纤气体传感器综述
光纤气体传感器综述随着科技的发展和应用的需求，气体传感器在环境监测、工业生产、医疗诊断等领域起着至关重要的作用。
而光纤气体传感器作为一种新兴的传感技术，在气体检测领域具有广泛的应用前景。
本文将对光纤气体传感器的原理、优势和应用进行综述。
一、光纤气体传感器的原理光纤气体传感器利用光纤的特性进行气体检测，其原理可以分为两种类型：吸收型和散射型。
吸收型光纤气体传感器是利用气体分子对特定波长光的吸收特性来检测气体浓度的变化。
当光纤传输的光束经过被测气体时，气体分子会吸收特定波长的光，使光强发生变化。
通过测量吸收光的强度变化，可以得到气体的浓度信息。
散射型光纤气体传感器则是利用气体分子对光的散射作用来检测气体浓度的变化。
当光纤传输的光束经过被测气体时，气体分子会散射部分光线，使光强发生变化。
通过测量散射光的强度变化，可以得到气体的浓度信息。
二、光纤气体传感器的优势与传统的气体传感器相比，光纤气体传感器具有以下优势：1. 高灵敏度：光纤气体传感器能够实现对微小浓度变化的检测，具有很高的灵敏度。
2. 快速响应：光纤气体传感器采用光学信号传输，传感器与检测器之间无需电信号传输，具有快速响应的特点。
3. 高稳定性：光纤传感器不受电磁干扰，具有较高的稳定性和可靠性。
4. 多通道检测：光纤气体传感器可以通过增加光纤传感器的通道数量，实现对多种气体的同时检测。
5. 长距离传输：光纤传感器可以实现远距离的信号传输，适用于需要长距离信号传输的场景。
三、光纤气体传感器的应用光纤气体传感器在环境监测、工业生产、医疗诊断等领域具有广泛的应用。
1. 环境监测：光纤气体传感器可以用于大气污染物、有害气体等环境因素的监测与检测，为环境保护提供重要依据。
2. 工业生产：光纤气体传感器可以用于工业生产中有害气体的检测与控制，保障工作场所的安全。
3. 医疗诊断：光纤气体传感器可以用于医疗诊断中气体浓度的监测，如呼吸氧浓度、麻醉剂浓度等，为医疗人员提供可靠的数据支持。
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2.4红外线气体传感器
2.4.1红外线气体传感器原理
当某物质受到红外光束照射时，该物质的分子就要吸收一部分能 量并将其转换为分子的振动和转动能量，同一种物质对不同波长的红 外辐射吸收程度不同，如果将不同波长的红外辐射按顺序通过某物质， 逐一测量其吸收程度，并记录下来，就得到该物质在测定波长范围内 的吸收光谱曲线。 2.4.2红外线气体传感器的基本机构 由光学部件和测量电路构成，测量 电路的结构由光学部件及系统功能决定
离子电 极式
电量 式 浓差电 池式
电极电位的 变化
电解 电流 浓差测定产 生的电势
离子选择电极，电解质水 溶液，多孔聚四氟乙烯膜
贵金属正负电极，电解质 水溶液，多孔聚四氟乙烯 膜 固体电解质
选择性好， 但被测气体不多
选择性好， 但被测气体不多 适合低浓度测量，大型，需消耗 电力，需基准气体
2.3.2各种传感器的工作原理
2气体传感器的分类及常用传感器的工作原理
气体传感器主要有半导体传感器（电阻型和非电阻型）、 绝缘体传感器（接触燃烧式和电容式）、电化学式（恒电 位电解式、伽伐尼电池式），还有红外吸收型、石英振荡 型、光纤型、热传导型、声表面波型、气体色谱法等。
下面集中介绍几种常用传感器的工作原理优缺点及其发展 趋势。
伽伐尼 电池式 电池 电流 贵金属作用电极、贱金属 对比电极电解质水溶液 贵金属作用电极、贱金属对比电 极电解质水溶液
2.3电化学式气体传感器 气体扩散电极，
种类
现象
传感器材料
特点
金属作用电极和对比电极， 不必担心电解质水溶液的消耗， 但不能检测高浓度气体(数百ppm 有机酸胶电解质、无机盐 以上）
2013-7-9
章文斌
1
气体传感器简介及其发展趋势
1前言
2气体传感器的分类及常用传感器的工作原理
2.1半导体氧化物型气体传感器 2.2催化燃烧式气体传感器 2.3电化学式气体传感器 2.4红外线气体传感器 2.5磁性氧气传感器 2.6光纤气体传感器
3气体传感器技术的发展趋势
1前言
气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。 一般认为，气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成 对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品 进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处 理仪表显示部分。 1964年，由Wickens和Hatman利用气体在电极上的氧 化还原反应研制出了第一个气敏传感器，1982年英国 Warwick大学的Persaud等提出了利用气敏传感器模拟动物 嗅觉系统的结构[1]，自此后气体传感器飞速发展，应用 于各种场合，比如气体泄漏检测，环境检测、样品采集、 数据处理等。 现在各国研究主要针对的是有毒性气体和可燃烧性气 体，研究的主要方向是如何提高传感器的敏感度和工作性 能、恶劣环境中的工作时间以及降低成本和智能化等。
2.6光纤气体传感器
2.6.1光纤气体传感器的背景
光纤气体传感器是80年代后期出现的一种新型传感器。经过二十 多年的发展，它己应用在社会生活的许多方面：工业气体在线监测、 有害气体分析、环境空气质量监测和爆炸气体检测以及对火山喷发气 体的分析[28-32]。工业上的需要和人们对环境的关注使得光纤气体传感 器的发展非常迅速。有资料表明，美国1996年一2002年光纤气体传 感器年均增长率为27%-30%，而我国对光纤传感器的市场需求也很大。 2.6.2光纤气体传感器的分类及其原理 1光谱吸收型气体传感器 光谱吸收型气体传感器是最重要，也是最简单的一类光纤气体传感器。 它利用气体的吸收光谱因气体分子化学结构、浓度和能量分布差异产 生的不同进行检测，从而具有了选择性、鉴别性和气体含量的唯一确 定性等特点。 2基于折射率变化型传感器 在裸露纤芯表面或是端面涂敷一层与气体作用时折射率会发生变化的 特殊材料，可引起波导的参数变化，如损耗、有效折射率、双折射等， 运用强度模式或干涉等方法检测参数变化量就可实现对气体的成分和 含量进行分析[35]。
红外辐射光源 气室 红外检测器
使用广谱光源 光谱覆盖波长 从1μm到15～ 20μm
抽取式测量的红 外仪器需要气室
用于检测通过气 室的红外光能
2.4.3红外线气体传感器的发展
在线红外气体分析器常用的有五种类型：薄膜微音红外气体分 析器，微流量红外气体分析器；气体滤波相关红外气体分析器，半导 体红外气体分析器，傅立叶红外气体分析器。 这种传感器过去都是大型的分析仪器 ，但是近些年，随着以 MEMS（微机电系统Micro-Electro-Mechanical Systems的英文缩写） 技术为基础的传感器工业的发展，这种传感器的体积已经由10升，45 公斤的巨无霸，减小到2毫升（拇指大小）左右。使用无需调制光源 的红外探测器使得仪器完全没有机械运动部件，完全实现免维护化。 红外线气体传感器可以有效地分辨气体的种类，准确测定气体浓 度。这种传感器成功的用于：二氧化碳、甲烷的检测。目前这种“传 感器”的供应商在欧洲，中国在这一领域目前是“半”空白。
5、浓差电池式气体传感器：是基于固体电解质产生的浓差电势来进 行测量的。
2.3.3发展方向
上述的传感器大都是以水溶液作为电解质溶液的，它有以下几点问题： （1）、电解液的蒸发或污染常会导致传感器信号衰降，使用寿命短 （一般来说，电化学传感器的寿命只有一年左右，最长不过两年）； （2）、催化剂长期与电解液直接接触，反应的有效区域，即气、液、 固三相界面容易发生移动，会使催化活性降低； （3）、在干燥的气氛中，特别是在通气条件下，传感器中的电解液 很容易失水而干涸，致使传感器失效； （4）、存在漏液、腐蚀电子线路等问题； （5）、为了保证传感器有一定的使用寿命，电解液的用量不能太少， 因此限制了该类传感器的微型化。 因此，随着人们对电化学传感器的进一步研究和深入发展，电化学气 体传感器研究将向如下方向发展：高灵敏度、高稳定性、长使用寿命、 便携式、微型化、智能化。可以断言，电化学传感器的明天必将海阔 天空。
发生原理： 半导体氧化物型气体传感器是利用一些金属氧化物半导体 材料，在一定温度下，电导率随着环境气体成份的变化而变化的原理 制造的。
2.1.2适用气体及优缺点 适用气体：半导体氧化物型气体传感器可以有效地用于：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、 苯乙烯、丙烯酸等很多气体地检测。可以广泛用于空气质量检测、食品、 香精、香水的质量评定及生产过程控制，甲烷（天然气、沼气）、酒精、 一氧化碳（城市煤气）、硫化氢、氨气（包括胺类，肼类）。高质量的 传感器完全可以满足工业检测的需要。
2.1.3国内外发展趋势及研究方向 目前这种传感器的主要供应商在日本（发明者），其次是中国，最近 有新加入了韩国，其他国家如美国在这方面也有相当的工作，但是始 终没有汇入主流。 我国流行于市场的半导体式气体传感器性能质量都远逊于日本产品， 相信，随着市场进步，民营资本的进一步兴起，中国产的半导体式气 体传感器达到和超越日本水平已经指日可待。 目前国内的研究趋势有： 1.材料的纳米结构——纳米化气敏材料研究 这种结构材料是十分理想的高性能气体敏感材料，可以从根本上 改善、提高气体传感器的灵敏度、选择性和稳定性，解决材料的气体 敏感性。 2.混合体系氧化物气敏材料 将两种或两种以上的氧化物材料复合成的材料体系，也许是一种 具有较好气体敏感性能的新的氧化物气敏材料。 3.材料的优化设计 按照使用要求对材料进行理论计算，确定为达到该性能所应采用 的配方和工艺。
2.1半导体氧化物型气体传感器
2.1.1背景及发生原理 背景： 由Seiyama T在1962年首先报道的[2]，利用ZnO薄膜的表面电 导在气体中的变化来检测可燃性气体。同年，田口尚义发明了二氧化锡 基气体传感器[3]，并通过贵金属掺杂大幅度地提高了对可燃性气体的灵 敏度[4]，并实现了产业化。虽然后来开发了一些新型半导体氧化物气体 敏感材料，例如，In203、γ- Fe203、α-Fe203、W03和ABO3。等[5-9]，但 由于SnO2具有良好的化学稳定性和热稳定性，商品化的半导体氧化物 型传感器主要是以二氧化锡为基体敏感材料。
2.5磁性氧气传感器Fra bibliotek这是磁性氧气分析仪的核心，但是目前也已经实现了“传感器化” 进程。它是利用空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理制备的。 这种传感器只能用于氧气的检测，选择性极好。大气环境中只有氮 氧化物能够产生微小的影响，但是由于这些干扰气体的含量往往很少， 所以，磁氧分析技术的选择性几乎是唯一的。 老牌工业产品，全世界各地都有制造商。
2.2催化燃烧式气体传感器
2.2.1催化燃烧式气体传感器监测原理
接触燃烧式气体传感器可分为直接接 触燃烧式和催化接触燃烧式，其工作原理 是的检测元件一般为铂金属丝（也可表面 催化燃烧式气敏传感器电路原理： F1 涂铂、钯等稀有金属催化层），使用时对 是气敏元件，F2是温度补偿元件，F1，F2 铂丝通以电流，保持300℃～400℃的高温， 均为白金电阻丝。Fl，F2与R3，R4组成惠 此时若与可燃性气体接触，可燃性气体就 斯登电桥，当不存在可燃性气体时，电桥 会在稀有金属催化层上燃烧，因此，铂丝 处于平衡状态。当存在可燃性气体时，F1 的温度会上升，铂丝的电阻值也上升；通 的电阻产生增量△R，电桥失去平衡，输出 过测量铂丝的电阻值变化的大小，就知道 与可燃性气体特征参数（如浓度）成比例 可燃性气体的浓度。 的电信号。
2.2.4国内外使用情况
目前这种传感器的主要供应商在中国、日本、英国（发明国）。目 前中国是这种传感器的最大用户（煤矿），也拥有最佳的传感器生产 技术，尽管不断有各种各样的代理商在宣传上干扰社会对这种传感器 的认识，但是毕竟，催化燃烧式气体传感器的主流制造商在国内。
通过改变气体电极、电解质水溶 2.3.1 电解 恒电位 按其工作原理分类及各传感器的比较 液、电极电位等，可选择被测气 电解质水溶液 体 电解式 电流 气体电极， 不使用酸、碱性电解质，不必担 心由于蒸发而消耗掉 水体聚合物膜