氣敏傳感器是一種檢�(cè)特定氣體的傳感器。它主要包括半導(dǎo)體氣敏傳感器、接觸燃燒式氣敏傳感器和電化�(xué)氣敏傳感器等,其中用的最多的是半�(dǎo)體氣敏傳感器�
薄膜氣敏傳感�
氣敏膜傳感器是按照用途分類之中的一�。此類傳感器是研�(fā)�,早期只�(duì)�(jiān)�(cè),后來開始能夠監(jiān)�(cè)�
氣體檢測(cè)方法:一般使用氣相色譜儀或者氣敏傳感器�(duì)氣體�(jìn)行檢�(cè)
1)氣相色譜儀:一種對(duì)混合氣體中各組分�(jìn)行分析檢�(cè)的儀�。樣品由載氣帶入,通過�(duì)欲檢�(cè)混合物中組分有不同保留性能的色譜柱,使各組分分�,依次導(dǎo)入檢�(cè)�,以得到各組分的檢測(cè)信號(hào)。按照導(dǎo)入檢�(cè)器的先后次序,經(jīng)過對(duì)比,可以區(qū)別出是什么組�,根�(jù)峰高度或峰面積可以計(jì)算出各組分含量。通常采用的檢�(cè)器有:熱�(dǎo)檢測(cè)�,火焰離子化檢測(cè)�,氦離子化檢�(cè)�,超聲波檢測(cè)�,光離子化檢�(cè)器,電子捕獲檢測(cè)�,火焰光度檢�(cè)�,電化學(xué)檢測(cè)器,�(zhì)譜檢�(cè)器等。不同檢�(cè)原理的檢�(cè)�,決定了各種便攜式氣相色譜儀的性能??傮w上檢�(cè)性能�(qiáng),但是成本高,沒有實(shí)�(shí)�(jiān)�(cè)能力,便攜性差�
2)氣敏傳感器:一種對(duì)混合氣體中特定一種或集中組分�(jìn)行分析檢�(cè)的儀器。檢�(cè)組分和靈敏度與傳感器的材料和�(jié)�(gòu)有直接關(guān)�??傮w上的檢測(cè)性能要低于氣象色譜,但是小型化便攜性更好并且具有實(shí)�(shí)�(jiān)�(cè)能力,價(jià)格相�(duì)低廉,適合系�(tǒng)使用�
氣敏膜傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了大致四�(gè)階段�
階段�1962年以前是氣體傳感器研究的孕育階段。此階段�,通過�(duì)氧化物半�(dǎo)體表面特性的深入研究,發(fā)�(xiàn)了氧化物半導(dǎo)體對(duì)氣體具有敏感性�
第二階段�1962年~1967�,氣體傳感器的探索階段。首先是�1962�,日本九州工�(yè)大學(xué)清山哲郎等人�(duì)及薄膜的氣敏特性�(jìn)行了開創(chuàng)性的研究;到�1967�,美�(guó)的P.J.Shaver利用貴金屬Pt、Pd激活氣體傳感器,使得氣體傳感器的靈敏度明顯提高,為氣體傳感器的�(shí)用化奠定了堅(jiān)�(shí)的基�(chǔ)�
第三階段�1968年~1978�,是氣體傳感器發(fā)展的�(shí)用化階段�1968�,日本費(fèi)加羅公司首先在市�(chǎng)上推出了摻有Pd、Pt的氣體傳感器,從此以�,開始在市場(chǎng)上出�(xiàn)了各式各樣的氣體傳感�,并廣泛�(yīng)用于各�(gè)方面�
第四階段:是在實(shí)用化基礎(chǔ)上的�(fā)展提高階段�1978年以�,氣體傳感器的實(shí)用化促使人�?nèi)ふ倚碌臍饷舨牧?,并探討提高氣體傳感器性能的途徑,對(duì)已實(shí)用化的氣體傳感器的氣敏材料�(jìn)行了深入的研��
�(jīng)過多年的�(fā)展,�(xiàn)在在工業(yè)�(fā)�(dá)的國(guó)�,如美國(guó)、日�、德�(guó)、英�(guó)等,氣體傳感器均已發(fā)展成為品種系列齊�、技�(shù)綜合�(fā)展的高薪技�(shù)�(chǎn)�(yè)。國(guó)外氣體傳感器�(fā)展很快,一方面是由于人們安全意�(shí)增強(qiáng),對(duì)�(huán)境安全性和生活舒適性要求提高;另一方面是由于傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)受到政府安全法規(guī)的推�(dòng)。因此,�(guó)外氣體傳感器技�(shù)得到了較快發(fā)�,據(jù)有關(guān)�(tǒng)�(jì)�(yù)�(cè),美�(guó)1996年~2002年氣體傳感器年均增長(zhǎng)率為�27�30�%�
氣敏元件性能與敏感功能材料的種類、結(jié)�(gòu)及制作工藝密切相�(guān)。以金屬氧化敏感材料制作的半�(dǎo)體式氣敏元件具有靈敏度高,結(jié)�(gòu)�(jiǎn)�,體小質(zhì)�,堅(jiān)固耐用等優(yōu)�(diǎn)而得到廣泛的�(yīng)�,目前仍以SnO2材料為主。但近年來其他新型金屬氧化物也不斷開�(fā),如ZnO、SiO2、TiO2、Fe2O3、WO3等。另外復(fù)合氧化物作為固體電解�(zhì)材料也得到很好的利用�
從氣敏膜傳感器誕生之日起,由于其具有體積小、能耗低、靈敏度�、響�(yīng)�(shí)間短等特�(diǎn),在易燃、易�、有�、有害氣體的檢測(cè)和檢�(cè)中的�(yīng)用越來越廣泛,對(duì)于減少氣體爆�、火�(zāi)等事故的�(fā)生起到非常大的作�。由最初的半導(dǎo)體氣敏傳感器到后來的�(fù)合材料傳感器,氣敏膜傳感器性能已經(jīng)得到了很大的提高,然而由于傳感的氣敏�(jī)理非常復(fù)�,到目前為止還沒有形成一�(gè)�(tǒng)一的系�(tǒng),在氣敏膜傳感器性能研究方面,還需要系�(tǒng)化的試驗(yàn)與理論研�,另外在氣敏傳感器的�(yīng)用方�,積極加入到�(yīng)用領(lǐng)域,再有就是加大�(duì)其他有害氣體氣敏膜傳感器的研�,對(duì)以苯系氣體監(jiān)�(cè)的氣敏膜傳感器檢�(cè)才是剛剛起步,需要一種可以同�(shí)具有選擇性好、靈敏度�、能耗低等多�(xiàng)�(yōu)�(diǎn)的傳感器�
維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��
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