3.1.2 气敏传感器的功能及应用场合

气敏传感器的功能及应用场合
1．甲烷传感器
功能：一般采用载体催化元件为检测元件。

产生一个与甲烷的含量成比例的微弱信号，经过多级放大电路放大后产生一个输出信号，送入单片机片内A/D转换输入口，将此模拟量信号转换为数字信号。

然后单片机对此信号进行处理，并实现显示，报警等功能。

应用场合：甲烷传感器在煤矿安全检测系统中用于煤矿井巷、采掘工作面、采空区、回风巷区、机电峒室等处连续检测甲烷浓度，当甲烷浓度超限时，能自动发出声、光报警，可供煤矿井下作业人员，甲烷检测人员，井下管理人员等随身携带使用。

2．一氧化碳传感器
功能：一氧化碳气体传感器与报警器配套使用，是报警器中的核心检测元件，它是以定电位电解为基本原理。

当一氧化碳扩散到气体传感器时，其输出端产生电流输出，提供给报警器中的采样电路，起着将化学能转化为电能的作用。

当气体浓度发生变化时，气体传感器的输出电流也随之成正比变化，经报警器的中间电路转换放大输出，以驱动不同的执行装置，完成声、光和电等检测与报警功能，与相应的控制装置一同构成了环境检测或监测报警系统。

应用场合：一氧化碳传感器广泛使用在矿山，汽车，家庭等空气质量安全检测的地方。

3．氧气传感器
功能：氧气传感器简单来说是一个密封容器（金属的或塑料的容
器），它里面包含有两个电极：阴极是涂有活性催化剂的一片PTFE（聚四氟乙烯），阳极是一个铅块。

这个密封容器只在顶部有一个毛细微孔，允许氧气通过进入工作电极。

两个电极通过集电器被连接到传感器表面突出的两个引脚，而传感器通过这两个触角被连接到所应用的设备上。

传感器内充满电解质溶液，使不同种离子得以在电极之间交换。

进入传感器的氧气的流速取决于传感器顶部的毛细微孔的大小。

当氧气到达工作电极时，它立刻被还原释放出氢氧根离子。

这些氢氧根离子通过电解质到达阳极（铅），与铅发生氧化反应，生成对应的金属氧化物。

两个反应发生生成电流，电流大小相应地取决于氧气反应速度（法拉第定律），可外接一只已知电阻来测量产生的电势差，这样就可以准确测量出氧气的浓度。

应用场合：氧气传感器适用于精准农业、城市体征监测、工厂污染气体排放监测以及气象环境监测、医学等领域。

4．湿气传感器
功能：湿气传感器指的就是湿敏元件,其主要有电阻式、电容式两大类。

湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。

湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。

当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。

应用场合：湿度传感器广泛应用于军事、气象、工业、农业、医
疗、建筑以及家用电器等场合的湿度监测、控制与报警。

5．二氧化碳传感器
功能：市场上常用的二氧化碳传感器主要有两种，一种是固态电解质的，另一种是红外原理的。

其中固态电解质传感器原理是指气敏材料在通过气体时产生离子，从而形成电动势，测量电动势从而测量气体浓度，由于这种传感器电导率高灵敏度和选择特性好，得到广泛应用。

而红外二氧化碳传感器原理是根据CO2对特定波段红外辐射的吸收作用，使透过测量室的辐射能量减弱，减弱的程度取决于被测CO2气体中的CO2含量。

应用：二氧化碳传感器在农业种植、农业养殖、工业、煤矿等领域中广泛使用，例如种植大棚、畜牧养殖业、啤酒、碳酸饮料、以及井下作业及环保产品安全生产过程等作用。

二氧化碳传感器在我们日常生活环境所用，例如幼儿园、学校、写字楼、商场、超市、车站、医院、影院等公共场所，产品可对二氧化碳气体浓度进行监测及监控，可提前预知空气质量是否达标，能够为人们工作、生活、学习营造一个良好的环境，确保人们生活环境健康安全。

6．酒精传感器
功能：酒精传感器是以二氧化锡为基本敏感材料的，专门用于呼气中酒精浓度检测。

它响应速度快，预热时间短，重复稳定性好，功耗低。

应用场合：适用于呼气中酒精浓度的检测，用于便携式酒精检测装置、汽车点火控制系统等。

7．烟雾传感器
功能：烟雾传感器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中。

它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。

在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。

一旦有烟雾窜逃外电离室。

干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。

应用场合：烟雾传感器广泛应用在城市安防、小区、工厂、公司、学校、家庭、别墅、仓库、资源、石油、化工、燃气输配等众多领域。

易燃易爆气体：石油气或甲烷等；有毒气体：一氧化碳等；环境气体：氧气、湿气等、工业气体：二氧化碳等；其他气体：酒精、烟雾等。