氣體(ti) 傳(chuan) 感器是指將被檢測的氣體(ti) 分子與(yu) 氣敏材料發生的物理或化學反應所產(chan) 生的物理或化學量變化,轉變為(wei) 可有效測量的電信號、光信號、聲信號等,從(cong) 而實現對氣體(ti) 種類和濃度進行測量的一種傳(chuan) 感器。
根據工作原理,氣體(ti) 傳(chuan) 感器可分為(wei) 直接測量敏感材料電學性能變化的電學型氣體(ti) 傳(chuan) 感器和間接測量氣體(ti) 種類與(yu) 濃度的光學型氣體(ti) 傳(chuan) 感器。
電學型氣體(ti) 傳(chuan) 感器包括半導體(ti) 型、電化學型、催化燃燒型、石英微天平型與(yu) 聲表麵波型,每一種的原理都不相同。比如半導體(ti) 型氣體(ti) 傳(chuan) 感器主要根據半導體(ti) 敏感材料與(yu) 氣體(ti) 發生反應,導致敏感材料的電子發生得失,從(cong) 而改變氣敏材料的電學性能,通過檢測其電學性能的變化即可準確地檢測氣體(ti) 。
間接測量型氣體(ti) 傳(chuan) 感器最主要的紅外氣體(ti) 傳(chuan) 感器是一種基於(yu) 不同氣體(ti) 分子的近紅外光譜選擇吸收特性,利用氣體(ti) 濃度與(yu) 吸收強度關(guan) 係來檢測氣體(ti) 組分並確定其濃度的氣體(ti) 傳(chuan) 感裝置。
隨著科技的持續發展,氣體(ti) 傳(chuan) 感器在安防和環境監測領域都有了廣泛的應用。安防領域有裝配在礦工帽礦燈上的礦燈瓦斯報警器。這種礦燈瓦斯報警器兼具了照明與(yu) 瓦斯報警兩(liang) 種功能,主要適合小型煤礦及家庭的使用。當氣敏電阻器與(yu) 電位器組成氣體(ti) 檢測電路,時基電路與(yu) 其外圍元件組成了多諧振蕩器。當無瓦斯氣體(ti) 時,氣敏電阻器的電阻率很小電阻值很大,電位器滑動觸點的輸出電壓小,集成電路被強行複位振蕩器而不工作,報警器亦不報警。當周圍空氣中有瓦斯氣體(ti) 時電導率會(hui) 迅速增加,電阻值變的特別小,滑動觸點輸出的電壓升高,集成電路變高電平,振蕩器電路的起振揚聲器即發出報警聲。環境監測領域有相應的自動空氣清新器,當室內(nei) 空氣汙濁或有害氣體(ti) 達到一定濃度時,自動空氣清新器自動產(chan) 生負氧離子保持空氣清新。
除此之外,氣體(ti) 傳(chuan) 感器被廣泛應用於(yu) 生產(chan) 過程監控、氣體(ti) 成分分析等領域,為(wei) 我國的各行業(ye) 發展、為(wei) 萬(wan) 物互聯提供了有力支持。
本文由石家莊槁城區興(xing) 安鎮中學高級教師崔會(hui) 欣進行科學性把關(guan) 。
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作者:尹茹
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