氣體傳感器是一種將氣體成分和濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器。在現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)和生活中，它會(huì)暴露于各種氣體，需要檢測和控制。如化學(xué)生產(chǎn)中氣體成分的檢測與控制、煤礦瓦斯?jié)舛鹊臋z測與報(bào)警、環(huán)境污染監(jiān)測、氣體泄漏檢測與控制、火災(zāi)報(bào)警和燃燒情況等。

　　(1)氣體傳感器的分類

　　氣體傳感器有多種，主要包括氣敏傳感器、敏感氣體傳感器和氣體成分傳感器等。前者主要有半導(dǎo)體氣體傳感器和固體電解質(zhì)氣體傳感器，后者主要有高頻分量傳感器和光學(xué)元件傳感器。由于半導(dǎo)體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、使用壽命長、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。本節(jié)將重點(diǎn)放在半導(dǎo)體氣體傳感器。

　　(2)半導(dǎo)體氣體傳感器的工作原理

　　半導(dǎo)體氣敏傳感器是利用半導(dǎo)體氣體傳感器與氣體接觸，從而在半導(dǎo)體性質(zhì)的變化來檢測特定氣體的成分或測量其濃度。

　　半導(dǎo)體氣敏傳感器大致可分為電阻和非電阻兩種類型。電阻式半導(dǎo)體氣體傳感器是利用半導(dǎo)體氣敏材料，如氧化錫(snq2)，二氧化錳(MnO2)和其他金屬氧化物敏感元件，當(dāng)他們吸收天然氣氣體，如氫、一氧化碳、烷基醚、苯和醉，如天然氣，將減少反應(yīng)釋放出的熱量的元件溫度升高，改變電阻。通過使用這種半導(dǎo)體材料的特性，將氣體的組合物和濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，用于監(jiān)測和報(bào)警。

　　氣體傳感器電阻的濃度之間的一個(gè)典型的關(guān)系如圖4.42所示。可以看出，不同的氣體對(duì)不同的氣體的靈敏度，如乙醚、乙醚、氫氣等具有很高的靈敏度，而甲烷的靈敏度低。在一般情況下，隨著氣體濃度的增加，元素的阻力在一定范圍內(nèi)明顯增加，兩者之間的線性關(guān)系。

　　半導(dǎo)體氣體傳感器(3)的應(yīng)用

　　由于半導(dǎo)體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間長、使用壽命長、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。按照用途，可分為檢測、報(bào)警、自動(dòng)控制儀表和測試儀器等各類。