82 气体压力传感器的特性
气体传感器常见参数解析
传感器常见参数解析:1.测量范围在允许误差限内被测量值的范围。
2.量程测量范围上限值和下限值的代数差。
3.精确度被测量的测量结果与真值间的一致程度。
4.重复性在所有下述条件下，对同一被测的量进行多次连续测量所得结果之间的符合程度：相同测量方法、相同观测者、相同测量仪器、相同地点、相同使用条件、在短时期内的重复。
5.分辨力传感器在规定测量范围圆可能检测出的被测量的最小变化量。
6.阈值能使传感器输出端产生可测变化量的被测量的最小变化量。
7.零位使输出的绝对值为最小的状态，例如平衡状态。
8.激励为使传感器正常工作而施加的外部能量(电压或电流)。
9.最大激励能够施加到传感器上的激励电压或电流的最大值。
10.输入阻抗在输出端短路时，传感器输入的端测得的阻抗。
11.输出有传感器产生的与外加被测量成函数关系的电量。
12.输出阻抗在输入端短路时，传感器输出端测得的阻抗。
13.零点输出所加被测量为零时传感器的输出。
14.滞后在规定的范围内，当被测量值增加和减少时，输出中出现的最大差值。
15.迟后输出信号变化相对于输入信号变化的时间延迟。
16.漂移在一定的时间间隔内，传感器输出中与被测量无关的不需要的变化量。
17.零点漂移在规定的时间间隔及室内条件下零点输出时的变化。
18.灵敏度传感器输出量的增量与相应的输入量增量之比。
19.灵敏度漂移由于灵敏度的变化而引起的校准曲线斜率的变化。
20.热灵敏度漂移由于灵敏度的变化而引起的灵敏度漂移。
21.热零点漂移由于周围温度变化而引起的零点漂移。
22.线性度校准曲线与某一规定只限一致的程度。
23.非线性度校准曲线与某一规定直线偏离的程度。
24.长期稳定性传感器在规定的时间内仍能保持不超过允许误差的能力。
25.固有频率在无阻力时，传感器的自由(不加外力)振荡频率。
26.响应输出时被测量变化的特性。
27.补偿温度范围使传感器保持量程和规定极限内的零平衡所补偿的温度范围。
28.蠕变当被测量机器多有环境条件保持恒定时，在规定时最近，工控传感器论坛上关于气体传感器的分类的帖子好像颇受欢迎，但是遗憾的是，内容不尽详细，本人在此略谈一二，希望对这一讨论有所裨益！国家标准GB7665-87 ，对传感器的定义是：传感器是能感受规定被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
气体传感器原理
气体传感器原理气体传感器是一种用于检测和测量环境中气体浓度的装置。
它们在许多领域中得到广泛应用，包括环境监测、工业生产和医疗诊断等。
本文将探讨气体传感器的原理以及一些常见的传感器类型和工作原理。
一、气体传感器的原理气体传感器的原理基于物理或化学性质的变化。
当气体与传感器中的传感元件相互作用时，会引起一系列信号变化，从而实现气体浓度的检测和测量。
1. 物理性质变化原理针对某些气体，其物理性质，如电阻、电容、电感等，会随着气体浓度的变化而发生变化。
这种变化可以通过传感元件的测量来检测。
以电阻为例，气体传感器可以利用气体对电阻值的影响来检测气体浓度。
将传感元件作为传感器的一部分，当气体分子与传感元件表面相互作用时，会导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化，可以确定气体的浓度。
2. 化学性质变化原理另一种常见的气体传感器原理是基于气体与化学物质之间的化学反应。
传感器中的化学物质可以与特定的气体发生反应，并引起测量元件的物理性质变化。
这种变化可以被测量和分析，从而确定气体的浓度。
例如，电化学气体传感器使用特定的电极和电解质来检测气体浓度。
当目标气体与传感器中的电极反应时，会引起电流的变化。
通过测量电流的改变，可以得知气体浓度的变化。
二、常见的气体传感器类型及工作原理1. 电化学传感器电化学传感器利用气体与电化学物质之间的反应来检测气体浓度。
这类传感器通常具有三个主要组件：工作电极、参比电极和电解质。
工作电极的表面覆盖着一个气体透过层，同时还有一种特定的电化学催化剂。
当目标气体通过透过层时，它将与催化剂发生反应，导致电流的变化。
电流的改变与气体浓度成正比，因此可以通过测量电流来确定气体的浓度。
2. 热敏传感器热敏传感器基于气体与传感器中的热丝之间的传热过程。
传感器中的热丝会被加热到一定温度，当气体与热丝接触时，会发生传热，导致热丝温度的变化。
通过测量热丝温度的变化，可以确定气体的浓度。
3. 光学传感器光学传感器使用光学原理来测量气体浓度。
气体压力传感器工作原理
气体压力传感器工作原理
气体压力传感器的工作原理是利用压力对一定区域内气体的作用力，通过感受元件将这个力转化为电信号进行检测和测量。
一种常见的气体压力传感器工作原理是利用压阻效应。
传感器内部包含一个柔性薄膜或薄片，它被感受到的压力作用在上面。
薄膜或薄片上覆盖有薄层电阻，当膜受到压力变形时，导电层的电阻值发生相应的改变。
这种改变可以通过电路进行检测，得到与压力相关的电信号输出。
另一种常见的工作原理是利用压电效应。
传感器内部包含一个压电材料，当受到外部压力时，压电材料会产生电荷。
通过将压电材料连接到电路中，可以测量和检测产生的电荷信号，从而得到压力的信息。
还有一种工作原理是利用气体压力作用在弹性体上造成弹性变形，传感器测量这种变形并将其转化为电信号。
这种传感器中的弹性体通常是由金属或弹性聚合物制成。
无论使用哪种工作原理，气体压力传感器的基本原理仍然是通过测量外部压力并将其转化为相应的电信号，以实现对气体压力的准确测量和监测。
气体传感器的特性
气体传感器的特性、分类与应用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，衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系，尤其在分类标准的问题上目前还没有统一，要对其进行严格的系统分类难度颇大。
接下来了解一下气体传感器的主要特性：气体传感器的特性1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性，取决于零点漂移和区间漂移。
零点漂移是指在没有目标气体时，整个工作时间内传感器输出响应的变化。
区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化，表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。
理想情况下，一个传感器在连续工作条件下，每年零点漂移小于10%。
2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比，主要依赖于传感器结构所使用的技术。
大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。
首先要考虑的是选择一种敏感技术，它对目标气体的阀限制（TLV-thresh-oldlimitvalue）或最低爆炸限（LEL-lowerexplosivelimit）的百分比的检测要有足够的灵敏性。
3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。
可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。
这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。
这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的，因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性，理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。
4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。
在气体大量泄漏时，探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。
在返回正常工作条件下，传感器漂移和零点校正值应尽可能小。
气体传感器的基本特征，即灵敏度、选择性以及稳定性等，主要通过材料的选择来确定。
气体传感器的原理与应用
气体传感器的原理与应用1. 引言气体传感器是一种能够检测特定气体浓度并将其转换为可读信号的设备。
它在各种领域中具有广泛的应用，如环境监测、工业安全等。
本文将介绍气体传感器的工作原理和常见应用。
2. 气体传感器的工作原理气体传感器根据气体浓度的变化来产生电信号，通常有以下几种工作原理：2.1 电化学传感器电化学传感器利用化学反应来测量气体浓度。
它包括一个电极，其中一个电极被覆盖上特定的电极材料，当待测气体与电极材料接触时，会发生化学反应，产生电信号。
2.2 红外传感器红外传感器通过测量气体吸收或散射红外辐射来检测气体浓度。
红外传感器通常使用红外光源和接收器，在特定波长下测量红外光的强度变化。
2.3 压电传感器压电传感器利用特定材料在气体浓度变化下产生电荷来测量气体浓度。
当气体分子与压电材料相互作用时，压电材料会产生电信号。
3. 气体传感器的应用气体传感器在许多行业中扮演着重要的角色，以下是几个常见的应用领域：3.1 环境监测气体传感器在环境监测中起到了至关重要的作用。
它们可以检测大气中的各种气体浓度，如二氧化碳、甲醛、一氧化碳等。
这些传感器帮助监测室内和室外环境的空气质量，并采取必要的措施来改善环境。
3.2 工业安全在工业领域中，气体传感器被广泛用于安全监测。
它们可以检测到可能存在的有害气体，如氨气、氯气、硫化氢等。
这些传感器可以帮助及时发现危险情况，并采取措施来保护工人的安全。
3.3 医疗诊断气体传感器在医疗领域的应用日益增多。
例如，氧气传感器可用于监测患者的呼吸情况，CO2传感器可用于检测呼吸气体中的二氧化碳浓度。
这些传感器帮助医生进行诊断和治疗，并提供准确的监测数据。
3.4 智能家居随着智能家居的兴起，气体传感器在家庭环境中的应用也变得越来越普遍。
例如，可燃气体传感器可用于检测煤气泄漏，一氧化碳传感器可用于检测来自燃气热水器等设备的一氧化碳泄漏。
这些传感器可以及时发出警报，保护家庭成员的生命安全。
气体压力传感器的工作原理
气体压力传感器的工作原理气体压力传感器是一种用于测量气体压力的设备，广泛应用于各种工业领域和科学研究中。
本文将介绍气体压力传感器的工作原理，并着重讨论其核心组成部分及其工作过程。
一、气体压力传感器的核心组成部分气体压力传感器的核心组成部分包括压力敏感元件、信号处理电路和输出电路。
压力敏感元件是实现压力转换为电信号的关键部件，信号处理电路用于放大和处理传感器输出的电信号，输出电路则将处理后的信号以合适的方式输出。
二、气体压力传感器的工作过程1. 压力传感器的感受压力在气体流动中或设备表面施加压力时，压力传感器的感应膜受到压力作用，呈现变形。
2. 电压信号的产生感应膜的变形引起压电元件的负载变化，产生电荷并产生电压信号。
3. 电信号的放大与处理电压信号进入信号处理电路，经过放大和滤波等处理，以便更好地提取和保留有用的信息。
4. 输出信号的转换和传输经过处理的电信号进入输出电路，根据应用需求将其转换为合适的输出方式，如电压信号、模拟信号或数字信号。
三、气体压力传感器的工作原理分析气体压力传感器的工作原理主要基于以下原理：弹性原理、电感原理和电容原理。
1. 弹性原理气体压力传感器中的压力感应膜采用弹性材料制成，当压力施加在膜片上时，膜片产生弯曲变形，使压电元件产生电荷变化，从而将压力转化为电信号。
2. 电感原理气体压力传感器中的压力感应部分采用电感元件，当压力施加在电感部件上时，感应部分的电感值会发生变化，电感元件会产生对应的感应电压变化。
3. 电容原理气体压力传感器中的压力感应部分由电容元件组成，当压力施加在电容部件上时，感应部分的电容值会发生变化，电容元件会产生对应的电容电压变化。
以上三种原理中的任一种可以被应用在气体压力传感器中，不同的原理适用于不同的应用场景和要求。
综上所述，气体压力传感器是一种将压力转化为电信号的设备。
通过压力敏感元件感受气体压力变化，并将其转化为电信号后，通过信号处理和输出电路进行放大、处理和转换，最终实现对压力的准确测量和监测。
气体传感器分类及原理详解
气体传感器分类及原理详解 酒精测试仪的核心部件正是一种可以精确测定酒精成份和浓度的气体传感器，执法人员正是通过它测出驾驶都呼出的气体中是否含有酒精成份以及含有酒精的多少，作为判断对方是否涉嫌酒驾或醉驾的依据。
气体传感器的定义 所谓气体传感器，是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。
在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面，气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否，或氧气的消耗量等。
在电力工业等生产制造领域，也常用气体传感器定量测量烟气中各组分的浓度，以判断燃烧情况和有害气体的排放量等。
在大气环境监测领域，采用气体传感器判定环境污染状况，更是十分普遍。
气体传感器的相关历史 20世纪初第一只半导体传感器诞生于英国，并一直在欧洲发展和应用，直到20世纪50年代半导体传感技术才流传到日本，费加罗技研的创始人田口尚义在1968年5月率先发明了半导体式气体传感器。
它可以用简单的回路检测出低浓度的可燃性气体和还原性气体，同时将这个半导体式气体传感器命名为TGS（Taguchi Gas Sensor）内置在气体泄漏报警器中，日本和海外的许多家庭和工厂都设置了这些报警器，用于检测液化气等气体的泄漏，进而把这项技术推进到了顶峰。
而欧洲人在发现了半导体传感器的种种不足后开始研究催化传感器和电化学传感器。
气体传感器的理论直到70年代才传入到我们国家，80年代我国才开始研制气体传感器，整个生产技术主要继承于德国。
气体传感器的分类 从检测气体种类上，通常分为可燃气体传感器（常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式）、有毒气体传感器（一般采用电化学、金属半导体、光离子化、火焰离子化式）、有害气体传感器（常采用红外、紫外等）、氧气（常采用顺磁式、氧化锆式）等其它类传感器。
从使用方法上，通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。
从获得气体样品的方式上，通常分为扩散式气体传感器（即传感器直接安装在被测对象环境中，实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触）、吸入式气体传感器（是指通过使用吸气泵等手段，将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。
压力传感器在气体压力测量中的作用
压力传感器在气体压力测量中的作用气体压力就是气体给予器壁的压力，它是大量分子连续不断地撞击器壁的宏观表现，是用来描述体系状态的一个重要参数。
此外气体压力是反映气体运动状态及其能量大小的一个物理量。
按作用原理及其代表的物理意义分为静压、动压，它们的总和称为全压。
在许多物理、化学性质，例如点、沸点、蒸气压几乎都与压力有关。
在化学热力学和化学动力学研究中，压力也是一个很重要的因素。
因此，压力的测量具有重要的意义。
在适当的压力作用下，气体可以被压进一个很小的空间，空间里的气体，随着压进量增加，压力逐渐升高，于是就说气体被压缩了；相反地，如果把一定量的气体通到一个比在普通情况下它所占的体积更大的空间里，气体总是能均匀地充满整个空间，但那里的压力将比充入的原气体压力低，于是说气体膨胀了。
气体没有一定的形状，它的体积也是由容器的体积而定。
因此在讨论、研究与气体有关的力学问题时，只提它的重量为多少是不够的，而时常要同时提及它所占的体积为多少。
重度就是表示在单位体积内含有的气体的重量的物理量。
针对气体压力测量工釆网提供采用压力传感器的解决办法来完成测量的意义，用于气体压力测量的压力传感器主要是用于测量气体绝对压强的转换装置，可用于血压、风压、管道气体等方面方面的压力测量。
它的性能稳定可靠，主要适用于与气体压强相关的物理实验，如气体定律等，也可以在生物和化学实验中测量干燥、无腐蚀性的气体压强。
U7100超稳系列压力传感器为要求严格的发动机和机动车辆应用树立了新的性能价格比典范，适合液体和气体压力测量，甚至包括污水，蒸汽和腐蚀性液体等介质。
U7100的压力腔由316L不锈钢加工而成，无O型圈，并且不直接接触测量介质，多种无泄漏压力接口可选。
汽车级的压力变送器集成密封压力端口和电气接头，量程从0~15到150psi（10Bar），耐用性非常好。
传感器符合新的重工业CE标准，包括浪涌保护，和16Vdc的正向和反向过电压保护。
气体传感器简介介绍
提高稳定性与寿命
趋势描述
提高气体传感器的稳定性和寿命是持续 追求的目标。稳定性决定了传感器在长 时间使用过程中输出信号的稳定性，而 寿命则关系到传感器的使用成本和维护 成本。
VS
技术挑战
在提高稳定性和寿命方面，需要解决材料 老化、抗干扰能力、自适应校准等技术难 题，以实现传感器在恶劣环境下的长期稳 定运行。
气体传感器简介介绍
汇报人： 日期:
目录
• 气体传感器概述 • 气体传感器的技术特点 • 常见气体传感器类型及其原理 • 气体传感器的应用案例 • 气体传感器的发展趋势与挑战
01
气体传感器概述
定义与工作原理
• 气体传感器是指能感受气体浓度变化并转换成可用输出信号的 传感器。其工作原理通常基于物理或化学效应，如电化学、光 学、热学等。当目标气体与传感器接触时，会引起传感器内部 物理或化学性质的变化，从而产生与气体浓度成比例的电信号 。通过对这个电信号的检测和处理，可以实现气体浓度的测量 。
总之，气体传感器作为 一种将气体浓度转化为 电信号的装置，在各个 领域都发挥着重要作用 。随着科技的不断发展 ，气体传感器的性能将 不断提升，应用领域也 将进一步拓展。
02
气体传感器的技术特点
敏感性
高灵敏度
气体传感器需要具备高灵敏度， 能够检测到极低浓度的目标气体 ，确保对环境中的气体变化做出 准确响应。
气体传感器的应用案例
环境监测中的气体传感器
大气污染监测
气体传感器可用于监测大气中的 有害气体，如二氧化氮、硫化氢 等，以评估空气质量并及时发出
污染警报。
室内空气质量监测
在室内环境中，气体传感器可检 测甲醛、苯等挥发性有机物，保
障人们呼吸健康。
(完整版)四种压力传感器的基本工作原理及特点
四种压力传感器的基本工作原理及特点一：电阻应变式传感器1 1电阻应变式传感器定义被测的动态压力作用在弹性敏感元件上，使它产生变形，在其变形的部位粘贴有电阻应变片，电阻应变片感受动态压力的变化，按这种原理设计的传感器称为电阻应变式压力传感器。
1.2 电阻应变式传感器的工作原理电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片。
箔式应变片是以厚度为0.002——0.008mm 的金属箔片作为敏感栅材料，，箔栅宽度为0.003——0.008mm 。
丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝(直径0．015--0．05mm)，平行地排成栅形(一般2——40条)，电阻值60——200 Ω，通常为120 Ω，牢贴在薄纸片上，电阻纸两端焊有引出线，表面覆一层薄纸，即制成了纸基的电阻丝式应变片。
测量时，用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于待测的弹性敏感元件表面上，弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时，电阻片也跟随变形。
如下图所示。
B 为栅宽，L 为基长。
材料的电阻变化率由下式决定：d d d R A R Aρρ=+ （1） 式中；R —材料电阻由材料力学知识得；[(12)(12)]dRR C K μμεε=++-= (2)K —金属电阻应变片的敏感度系数式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数，将微分dR 、dL 改写成增量ΔR 、ΔL,可得R L K K R Lε∆∆== (3)由式(2)可知，当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形ε,而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出，从而得到了ΔR 的变化，也就得到了动态压力的变化，基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。
1.3电阻应变式传感器的分类及特点测低压用的膜片式压力传感器常用的电阻应变式压力传感器包括 测中压用的膜片——应变筒式压力传感器测高压用的应变筒式压力传感器1.3.1膜片——应变筒式压力传感器的特点该传感器的特点是具有较高的强度和抗冲击稳定性，具有优良的静态特性、动态特性和较高的自震频率，可达30khz 以上，测量的上限压力可达到9.6mp a 。
进气压力传感器
压力传感器的这种设计及生产工艺，其实就是MEMS技术（microelectromechanicalsystems的缩写，即微 电子机械系统）的实际应用，MEMS建立在微米/纳米技术（micro/nanotechnology)基础上的21世纪前沿技术， 使之对微米/纳米材料进行设计、加工、制造和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统、 数字处理系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微电子机械系统不但能够采集、处理与发送信息或指令，还 能够按照所获取的信息自主地或根据外部指令采取行动。它用微电子技术和微加工技术（包括硅体微加工、硅表 面微加工、LIGA和晶片键合等）相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、 驱动器和微系统。MEMS强调利用先进工艺实现微系统，突出集成系统的能力。
输出特性
发动机工作时，随着节气门开度的变化，进气歧管内的真空度、绝对压力以及输出信号特性曲线均在变 化。
D型喷射系统检测的是节气门后方进气歧管内的绝对压力。节气门后方既反映了真空度又反映了绝对压力，因 而有人认为真空度与绝对压力是一个概念，其实这种理解是片面的。在大气压力不变的条件下（标准大气压力为 101.3kPa），歧管内的真空度越高，反映歧管内的绝对压力越低，真空度等于大气压力减去歧管内绝对压力的差 值。而歧管内的绝对压力越高，说明歧管内的真空度越低，歧管内绝对压力等于歧管外的大气压力减去真空度的 差值。即大气压力等于真空度和绝对压力之和。理解了大气压力、真空度及绝对压力的关系后，进气压力传感器 的输出特性就明确了。
工作原理(2张)进气压力传感器种类较多，有压敏电阻式、电容式等。由于压敏电阻式具有响应时间快、检 测精度高、尺寸小且安装灵活等优点，因而被广泛用于D型喷射系统中。
气体传感器的介绍与应用
气体传感器的介绍与应用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。
下面简单介绍各种常用的气体传感器的工作原理和一些常用气体传感器的最新的研究进展。
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。
电阻式半导体气敏元件是根据半导体接触到气体时其阻值的改变来检测气体的浓度；非电阻式半导体气敏元件则是根据气体的吸附和反应使其某些特性发生变化对气体进行直接或间接的检测。
接触燃烧式气体传感器是基于强催化剂使气体在其表面燃烧时产生热量，使传感器温度上升，这种温度变化可使贵金属电极电导随之变化的原理而设计的。
另外与半导体传感器不同的是，它几乎不受周围环境湿度的影响。
电容式气体传感器则是根据敏感材料吸附气体后其介电常数发生改变导致电容变化的原理而设计。
电化学式气体传感器，主要利用两个电极之间的化学电位差，一个在气体中测量气体浓度，另一个是固定的参比电极。
电化学式传感器采用恒电位电解方式和伽伐尼电池方式工作。
有液体电解质和固体电解质，而液体电解质又分为电位型和电流型。
电位型是利用电极电势和气体浓度之间的关系进行测量；电流型采用极限电流原理，利用气体通过薄层透气膜或毛细孔扩散作为限流措施，获得稳定的传质条件，产生正比于气体浓度或分压的极限扩散电流。
红外吸收型传感器，当红外光通过待测气体时，这些气体分子对特定波长的红外光有吸收，其吸收关系服从朗伯—比尔(Lambert－Beer)吸收定律，通过光强的变化测出气体的浓度。
四种不同气体检测仪传感器的特点介绍
在工业领域，会产生各类不同的气体，这些气体，有的是有毒有害气体，会对大气环境和人类的生命健康造成由轻到重的损害，有些是易燃易爆气体，一经泄漏且遇见明火等引爆因素，便会发生燃气爆炸的事故，会严重破坏工厂的财产安全，若工厂有职工，还会出现伤亡等事故，造成恶劣的影响。
所以，工厂需要借助各类气体检测仪进行科学的气体泄漏防控。
工业领域会产生各类不同的气体，所以就划分出了不同气体的气体检测仪。
而不同类型的检测仪传感器，也是各自有各自的特点，接下来，小编就来为大家分析下。
1、半导体气体传感器半导体气体传感器是利用半导体气敏元件作为敏感元件的气体传感器，是气体检测仪上较为常见的气体传感器，目前已被广泛应用于家庭和工厂的可燃气体泄露检测装置，适用于甲烷、液化气、氢气等的检测。
2、催化燃烧式气体传感器催化型可燃气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理，由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥，在一定温度条件下，可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧，载体温度就升高，通过它内部的铂丝电阻也相应升高，从而使平衡电桥失去平衡，输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。
催化燃烧式气体传感器主要应用于可燃性气体的检测，该传感器具有输出信号线性好，指数可靠，价格便宜的优点，而且，催化燃烧式气体传感器不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。
3、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的传感器。
4、红外气体传感器红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。
相较于电化学式、催化燃烧式、半导体式等传感器，红外气体传感器具有应用广泛、使用寿命长、灵敏度高、稳定性好的特点，而且还能检测更多气体，性价比高且维护成本低，方便工厂和现场作业人员使用。
红外气体传感器被广泛应用于石油化工、冶金工业、工矿开采、大气污染检测、农业、医疗卫生等领域。
80FD-HRBP-A压力传感器特性及人体心律。血压测量实验仪(090901)
仪器使用说明TEACHER'S GUIDEBOOKFD-HRBP-A压力传感器特性及人体心律与血压测量实验仪中国.上海复旦天欣科教仪器有限公司Shanghai Fudan Tianxin Scientific_Education Instruments Co.,Ltd.FD-HRBP-A压力传感器特性及人体心律与血压测量实验仪压力（压强）是一种非电量的物理量，气体压强的测量除了用传统的指针式压力表外，也可以用气体压力传感器将气体压强量转换成电量，实现压强测量的数字显示和监控。
FD-HRBP-A压力传感器特性及人体心律、血压测量实验仪是医学专业教学物理实验仪器，它是根据全国高校非物理类物理实验的教学要求，学习掌握气体压力传感器的特性测量和应用，特别是该实验紧密结合医学类专业关于人体心律、血压的测量的内容。
该仪器不仅是高校医学类专业的必修基础物理实验，适合医学院校学生的医学物理实验要求，同样可以满足高校其它专业基础物理的教学实验和设计性物理实验。
一、仪器组成FD-HRBP-A压力传感器特性及人体心律、血压测量实验仪采用MPS3100压力传感器，传感器把气体压强转换成电压，配合数字电压表和放大器组成数字式压力表，并用标准压力表定标。
考虑到该仪器主要测量人体血压，故测量气体压强范围定为0-32kPa。
由于MPS3100压力传感器的线性度极好（0.3%FS），组成后的数字压力表有一定的准确度。
本仪器采用定量气体输入装置，可用实验证明波意耳定律。
加上压阻脉搏传感器、血压袖套、压气球、医用听诊器可测量人体的脉搏波、心律与血压。
二、技术指标1. 直流稳压电源 +5V 0.5A（2组）2. 数字电压表量程 1. 0-199.9mV；分辨率0.1mV2. 0-1.999V; 分辨率1 mV3. 指针式压力表量程0-40kPa(300mmHg)；1.0级4. 智能式脉搏计次器 0—120次/min(数据保持10次)5. 气体压力传感器 MPS3100 :范围0—40kPa；线性度±0.3%FS6. 压阻脉搏传感器 HK2000B: 模拟量输出7. 医用听诊器 MDF 727三、仪器外型与结构仪器面板排列如图1基准调整波形调整进气口+5V 0+5V 0+5VIN -IN +查阅计次/保存复位商标Uo-Uo+IN-IN-IN+Uo-Uo+0+5VUo-Uo+Uo-Uo+实验电源增益调零-++5V-5V定标放大器脉搏波形输出压电脉搏传感器波形整理电路-5V+5V+- /min心律U /mV上海复旦天欣科教仪器有限公司IN +IN -P/kPa FD-HRBP-A 压力传感器特性及人体心律与血压测量实验仪IN+mVkPa 压力传感器MPS3100(比较器基准）脉搏波（Uo+)图1本仪器通电后,除了测量仪表及〝实验电源〞外,实验电路（传感器）要插上所指示规定的电源后才能工作，放大器±5V 电压内部已接好。
气体传感器简介
目录
背景与发生原理 气体传感器分类及常用传感器工作原理 气体传感器市场主要厂商
背景与发生原理
背景： 由Seiyama T在1962年首先报道的，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，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，并实现了产业化。 发生原理： 气体传感器通过测量它附近气体浓度与气体相互作用，每种气体 都有一个独特的电场，传感器通过这些电场来识别气体，在装置 内通过测量电流放电来决定气体浓度。
气体传感器主要厂商
气体传感器生产企业主要集中在日本，欧洲和美国。气体传感 器相关企业有英国城市技术公司（母公司为Honeywell）、日本 Figaro、英国Alphasense、 Dynament炜盛科技等
Honeywell英国城市技术 日本figaro 其以电化学起家，同事涉足红外 2012年figaro气体销售额排名第二 和催化类气体传感器，其产品既 ，其产品主要有半导体型（MOS） 包括O2、CO2、NO、NO2等常见气体电化学以及催化燃烧型气体传感器 传感器，也包括HCL、CL2、联氨等 广泛用于工业，汽车，室内空气 工业用气的传感器 检测以及科学测量等领域 英国Alphasense Alphasense是位于英国的气体传 感器公司，主要产品是O2、有毒 气体和易燃气体传感器。该公司 传感器技术涵盖了电化学，催化， 光学和半导体四种类 Dynament炜盛 国内方面，主要的气体传感器企 业有炜盛科技，天津费加罗（中 日合资），718所。重庆煤科院和 山西腾星等，其中，炜盛科技是 目前国内唯一能生产半导体类， 催化燃烧，电化学和红外光学的企业
谢谢
热导气体传感器
空气压力传感器工作原理
空气压力传感器工作原理
空气压力传感器是一种能够测量空气压力的电子设备，它可以将压力转化为电信号，从而实现对压力的测量和监测。
空气压力传感器广泛应用于汽车、航空、军事、医疗等领域，其工作原理主要基于压电效应、电容效应、电阻效应等。
压电效应是空气压力传感器工作的基础。
压电材料在受到机械应力时会产生电荷，这种电荷与应力大小成正比。
因此，将压电材料放置在受到空气压力的环境中，当空气压力变化时，压电材料会产生相应的电荷变化。
这样就可以通过测量电荷变化的大小来得到空气压力的大小。
电容效应也可以被用于测量空气压力。
电容效应是指在两个电极之间形成的电场，其大小与电极之间的距离和电介质介电常数有关。
当空气压力变化时，电极之间的距离也会发生变化，进而改变电容效应的大小。
因此，可以通过测量电容效应的变化来得到空气压力的大小。
电阻效应也可以被用于测量空气压力。
电阻效应是指电阻值随着温度、压力等因素变化而发生变化。
通过将空气压力传感器中的电阻器与电路连接，可以通过测量电阻器的电阻值来得到空气压力的大小。
总的来说，空气压力传感器可以通过不同的效应来实现对空气压力
的测量。
在实际应用中，还需要根据具体的应用场景选择合适的传感器，并对其进行校准和调试，以保证其测量的准确性和可靠性。
气体传感器
10.1.1 气敏传感器的基本概念主要参数及特性 • 气敏传感器的定义： – 是能够感知环境中某种气体及其浓度的一种敏
感器件，它将气体种类及其浓度有关的信息转
换成电信号，根据这些电信号的强弱便可获得
与待测气体在环境中存在情况有关的信息。
气敏传感器的性能要求： • • • • • • 对被测气体具有较高的灵敏度 对被测气体以外的共存气体或物质不敏感 性能稳定，重复性好 动态特性好，对检测信号响应迅速 使用寿命长 制造成本低，使用与维护方便等
氧化物半导体 引线
电极 引线
加热器
基片
引线
电极 单位： mm
引线
图15.8 薄膜型气敏器件的结构
厚膜型气敏器件
• 厚膜型气敏器件是将SnO2和ZnO等材料与3％～15 ％重量的硅凝胶混合制成能印刷的厚膜胶，把厚 膜胶用丝网印制到装有铂电极的氧化铝基片上， 在400～800℃高温下烧结1～2小时制成 • 优点：一致性好，机械强度高，适于批量生产
电阻式气敏传感器的特点
• 优点： – 工艺简单，价格便宜，使用方便； – 气体浓度发生变化时响应迅速； – 即使是在低浓度下，灵敏度也较高。 • 缺点： – 稳定性差，老化较快，气体识别能力不强， 各器件之间的特性差异大等。
10.1.3 气敏传感器的应用
矿井瓦斯超限报警器工作原理图
自动通风扇
TGSl09型气敏传感器结构图
3. 油烟检测
• 自动控制电路如图10-10所示。图中TGS109是SnO2半导体气 敏传感器，由于SnO2是N型半导体气敏元件，当一氧化碳、 碳氢化合物以及醇类等还原型气体吸附到该气敏元件上时， TGS109的电阻值迅速下降。
当室内空气受到有害的还原型气体 污染时，随着污染气体浓度的增加， 传感器TGS109的电阻值就会减少， 一旦空气污染浓度达到某一数值， 即图中W1设置的数值CH时，晶体 管Q1基极电压上升，使得Q1导通，
82 气体压力传感器的特性
非电量测量系统一般由传感器、测量电路和 显示记录三部分组成，他们的关系如图所示， 即通过压力传感器将“非电量”的测量转变为 “电压”测量的电测系统。
MPS3100气体压力传感器电原理图
1、压力是一种非电量的物理量，它可以用指针式气体压力表
来测量，也可以用压力传感器把压力转换成电量，用数字电压 表测量和监控。本仪器所用气体压力传感器为MPS3100，他是 一种压阻原件组成的桥，其原理图如下：
实验仪器
FD-HRBP-A压力传感器特性及人体心律血 压试验仪由八部分组成：1.指针式压力表；2、 MPS3100气体压力传感器；3、数字电压表；4、 压阻脉搏传感器；5、智能脉搏计数器；6、血 压袖套和听诊器血压测量装置；7、实验接插 线；8、100ml注射器输入装置
实验仪器示意图
实验原理
4、实 验 内 容
4、血压的测量 （1）采用典型的柯氏音法测量血压，将测血压袖套绑在 上手脉搏处，并把医用听诊器插在袖套内脉搏处。 （2）血压袖套连接管用三通接入仪器进气口，用压气球 向袖套压气至20kPa，打开排气口缓慢排气，同时用 听诊器听脉搏，当听到第一次柯氏音时，记下压力表 的读数为收缩压；若排气到听不到柯氏音时，那最后 一次听到的柯氏音时所对应的压力表读数就为舒张压。 （3）如果舒张压不太肯定，可以用压气球补齐至舒张压 读数之上，再次缓慢排气来读出舒张压。
8100ml注射器输入装置实验仪器示意图实验原理?非电量测量系统一般由传感器测量电路和显示记录三部分组成他们的关系如图所示即通过压力传感器将非电量的测量转变为电压测量的电测系统
医学物理实验
气体压力传感器特性及人体心率、血压测量实验
大连大学物理系 戚非
实验目的
了解气体压力传感器的工作原理、测量气体压力传感 器的特性。 了解人体心率、血压测量原理，并利用压阻脉搏传感 器测量心率，用自己组装的数字压力表采用柯氏音法 测量人体血压。
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大连大学物理系 戚非
实验目的
了解气体压力传感器的工作原理、测量气体压力传感 器的特性。 了解人体心率、血压测量原理，并利用压阻脉搏传感 器测量心率，用自己组装的数字压力表采用柯氏音法 测量人体血压。
实验仪器
FD-HRBP-A压力传感器特性及人体心律血 压试验仪由八部分组成：1.指针式压力表；2、 MPS3100气体压力传感器；3、数字电压表；4、 压阻脉搏传感器；5、智能脉搏计数器；6、血 压袖套和听诊器血压测量装置；7、实验接插 线；8、100ml注射器输入装置
实验仪器示意图
实验原理
非电量测量系统一般由传感器、测量电路和 显示记录三部分组成，他们的关系如图所示， 即通过压力传感器将“非电量”的测量转变为 “电压”测量的电测系统。
MPS3100气体压力传感器电原理图
1、压力是一种非电量的物理量，它可以用指针式气体压力表
来测量，也可以用压力传感器把压力转换成电量，用数字电压 表测量和监控。本仪器所用气体压力传感器为MPS3100，他是 一种压阻原件组成的桥，其原理图如下：
4、实 验 内 容--------注意事项
本实验仪器所用气体压力表为精密微压表， 测量压强范围为全范围的4/5，即32kPa。 微压表的0-4kPa为精度不确定范围，故实 际测量范围为4-32kPa。 实验时压气球只能在测量血压时应用，不 能直接接入进气口。
4、实 验 内 容
1、实验前的准备工作 仪器实验前开机5min，待仪器稳定后才能开始做 实验。注意实验时严禁加压超过32kPa。 2、气体压力传感器的特性测量 （1）按照图连接电路图。 （2）测量气体压力传感器的输出电压（4-32kPa测8 点）。 （3）画出气体压力传感器的压强P与输出电压U的关 系曲线，计算出气体压力传感器的灵敏度。
4、实 验 内 容
3、心律的测量 A. 定标：使气体压力为4KPa时为40mV，32KPa时为 320mV，反复调整“调零”和“增益”旋钮，使其满 足上面的条件。 B、将压阻式脉搏传感器放在手臂脉搏最强 处，插 口与仪器脉搏传感器插座连接，接上电源（+5V） C、按下“计次、保存”按键，仪器将会在规定的一分 钟内自动测出每分钟脉搏的次数并加以数字显示测出 的脉搏次数。
5、数据记录
表一 MPS3100气体压 力传感器的输出特性 气体压强/kPa
输出电压/mV
心律： 次/分
血压：舒张压/收缩压
6、数据处理-------作图法
MPS3100特性 曲线 （1）标出中值 点坐标 （2） 计算出气 体压力传感器灵 敏度A
Thanks
2、心律的测量
心脏的跳动的频率称为心律（次/分钟），心 脏在周期性波动总挤压血管引起脉搏管壁的弹 性形变，在血管处测量此应力波得到的就是脉 搏波。 利用压阻传感器对脉搏信号进行检测，并通过 单片机技术进行数据处理，实现智能化的脉搏 测试。
3、血 压 的 测 量
人体血压指的是动脉血管中脉动的血流对血管 壁产生的侧向垂直于血管壁的压力。主动脉血 管中垂直于管壁的压力的峰值就是收缩压，谷 值为舒张压，血压是反应心血管系统状态的重 要的生理参数。 采用柯氏音法测量血压值。
4、实 验 内 容
4、血压的测量 （1）采用典型的柯氏音法测量血压，将测血压袖套绑在 上手脉搏处，并把医用听诊器插在袖套内脉搏处。 （2）血压袖套连接管用三通接入仪器进气口，用压气球 向袖套压气至20kPa，打开排气口缓慢排气，同时用 听诊器听脉搏，当听到第一次柯氏音时，记下压力表 的读数为收缩压；若排气到听不到柯氏音时，那最后 一次听到的柯氏音时所对应的压力表读数就为舒张压。 （3）如果舒张压不太肯定，可以用压气球补齐至舒张压 读数之上，再次缓慢排气来读出舒张压。
6 1 R3 R2 5
R4
2
R1
3
MPS3100压力传感器主要指标：
人体的心律、血压是人体的重要生理参数，心跳的频率 、脉搏的波形和血压的高低是判断人身体健康的重要依 据。故测量人体的心律、血压也是医学院学生必须掌握 的重要内容。
给气体压力传感器加上+5V的工作电压，气体 的压强范围为0-40kPa。随着气体压强的变化 能输出0-75mV的电压。在40kPa时输出40mV （min);(100mV （max))。由于制造技术的关 系，传感器在0kPa时，输出电压时不为零。但 可以在1，6脚串联一个小电阻来调整。