氣體傳感器的用途十分廣泛，它可以作為一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。目前在市場(chǎng)上，有多種多樣的氣體傳感器類(lèi)型，如CO一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、氨氣傳感器、氫氣傳感器、臭氧氣體傳感器、O2氧氣傳感器等，它們的應(yīng)用也十分地廣泛。綜合來(lái)看，各類(lèi)氣體傳感器在民用、工業(yè)、環(huán)境檢測(cè)等方面都有著廣泛的應(yīng)用。
民用領(lǐng)域的氣體傳感器應(yīng)用
目前，民用領(lǐng)域是半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域。這主要是因?yàn)?/span>半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器的價(jià)格便宜，性能也能滿(mǎn)足家庭報(bào)警器的要求。
具體來(lái)說(shuō)的話(huà)，氣體傳感器在民用領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：廚房里，檢測(cè)天然氣、液化石油氣和城市煤氣等民用燃?xì)獾男孤ㄟ^(guò)檢測(cè)微波爐中食物烹調(diào)時(shí)產(chǎn)生的氣體，從而自動(dòng)控制微波爐烹調(diào)食物；住房、大樓、會(huì)議室和公共娛樂(lè)場(chǎng)所用二氧化碳傳感器、煙霧傳感器、甲醛傳感器和氧氣傳感器等，控制空氣凈化器或電風(fēng)扇的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；在一些高層建筑物中，氣體傳感器還可以用于檢測(cè)火災(zāi)苗頭并報(bào)警。
工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中的氣體傳感器
如今，在工業(yè)領(lǐng)域，氣體傳感器主要應(yīng)用在石化工業(yè)中。一些二氧化碳傳感器、氨氣傳感器、等都能用在檢測(cè)二氧化碳、氨氣、一氧化碳等有害氣體的具體應(yīng)用中。另外，可用來(lái)檢測(cè)半導(dǎo)體和微電子工業(yè)的有機(jī)溶劑和磷烷等劇毒氣體；電力工業(yè)方面，氫氣傳感器能夠檢測(cè)電力變壓器油變質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣；而在食品行業(yè)，氣體傳感器也可以檢測(cè)肉類(lèi)等易腐敗食物的新鮮度；在汽車(chē)和窯爐工業(yè)檢測(cè)廢氣中氧氣，酒精傳感器對(duì)于公路交通檢測(cè)駕駛員呼氣中乙醇?xì)鉂舛鹊确矫?，也有著廣泛的需求。
環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中氣體傳感器的應(yīng)用
當(dāng)然，涉及到最為貼近生活的環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，自然也離不開(kāi)氣體傳感器。例如，用PM2.5傳感器可以及時(shí)有效的檢測(cè)大氣中的霧霾；用VOC傳感器可以檢測(cè)裝修原材料散發(fā)的有毒有害等氣體；用傳感器檢測(cè)氮的氧化物、硫的氧化物、氯化氫等引起酸雨的氣體；二氧化碳傳感器、SO2傳感器、臭氧傳感器、氟里昂等檢測(cè)溫室效應(yīng)氣體、汽車(chē)尾氣和空氣質(zhì)量等。
如何正確使用檢測(cè)設(shè)備中的氣體傳感器？
1、根據(jù)氣體檢測(cè)儀的測(cè)量對(duì)象與氣體檢測(cè)儀的測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類(lèi)型
要用氣體檢測(cè)儀進(jìn)行—個(gè)具體的測(cè)量工作，首先要考慮氣體檢測(cè)儀采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)?，即使氣體檢測(cè)儀是測(cè)量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的氣體檢測(cè)儀傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和氣體檢測(cè)儀傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題：量程的大小；被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求；測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式；信號(hào)的引出方法，有線(xiàn)或是非接觸測(cè)量;氣體檢測(cè)儀的傳感器的來(lái)源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否承受，還是自行研制。在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類(lèi)型的傳感器，然后可燃性氣體檢測(cè)儀再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。
2、靈敏度的選擇
通常，在傳感器的線(xiàn)性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡員減少?gòu)耐饨缫氲膹S擾信號(hào)。
氣體傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量，而且對(duì)其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器；如果被測(cè)量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。
3、頻率響應(yīng)特性
氣體檢測(cè)儀的傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。
傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。
在動(dòng)態(tài)測(cè)量中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過(guò)火的誤差。
4、線(xiàn)性范圍
傳感器的線(xiàn)形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線(xiàn)性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類(lèi)確定以后首先要看其量程是否滿(mǎn)足要求。
但實(shí)際上，任何氣體傳感器都不能保證絕對(duì)的線(xiàn)性，其線(xiàn)性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線(xiàn)性誤差較小的傳感器近似看作線(xiàn)性的，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。
5、穩(wěn)定性
傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱(chēng)為穩(wěn)定性。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
在選擇氣體檢測(cè)儀傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)氣體檢測(cè)儀檢測(cè)的具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧瑴p小環(huán)境的影響。
氣體檢測(cè)儀的傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在超過(guò)氣體檢測(cè)儀的傳感器的使用期后，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。
在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。
6、根據(jù)傳感器的精度來(lái)測(cè)量
精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿(mǎn)足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過(guò)高。這樣就可以在滿(mǎn)足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。
如果氣體檢測(cè)儀的測(cè)量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的氣體檢測(cè)儀的傳感器即可，氣體檢測(cè)儀傳感器不宜選用絕對(duì)量值精度高的；如果是為了氣體檢測(cè)儀的定量分析，必須獲得精確的測(cè)量值，就需選用精度等級(jí)能滿(mǎn)足要求的傳感器。
總結(jié)
相信，在未來(lái)，經(jīng)過(guò)對(duì)氣體傳感器的不斷改造，其應(yīng)用的范圍會(huì)越來(lái)越廣泛，我們也將在更多的場(chǎng)合見(jiàn)到氣體傳感器的應(yīng)用。
