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淺析氣敏傳感器在各個領(lǐng)域的具體應用

氣敏傳感器是一種把氣體中的特定的成分檢測出來，并將其轉(zhuǎn)換為適當?shù)碾娦盘柕钠骷?。用氣敏傳感器制成電子鼻，它可以作為人類嗅覺的延伸。     

目的，氣敏傳感器的應用范圍已經(jīng)滲透到包括生產(chǎn)（工業(yè)、研究、農(nóng)林畜產(chǎn)）、生活（烹調(diào)、通風、空調(diào)）、防災（煤氣泄露、火災）、防范（飲酒控制）、環(huán)保（大氣污染、汽車排放、燃燒控制）、醫(yī)療（呼氣、麻醉氣體的分析等）等領(lǐng)域。氣敏傳感器相當于人的嗅覺，人的嗅覺再靈敏，其感知的對象也足極其有限的，在定最定性上因人而宜，特別是對有毒氣體，只能依靠儀器的檢測。隨著科學技術(shù)的不斷進步，氣敏傳感器都具備把被檢測氣體的存在及其濃度變化轉(zhuǎn)換成電量的功能，尤其是與微處理器配合使用，更提高了它們的功能和擴大了它們的使用范圍。

例如：交通管理部門對汽車駕駛員的酒后駕駛的檢查，保證了人民的生命和財產(chǎn)安傘；煉鋼時爐中氣體的紅外氣體分析器中采用了半導體元件，加快了分析速度，提高了轉(zhuǎn)爐的回收率和脫碳量預測計算的準確性。     

氣敏傳感器的檢測方式主要有接觸燃燒式、氣敏半導體式、光下涉式、紅外吸收式、熱導率式、電量式、隔膜離子電極式、定電位電介式、催化反應熱式等。     

它是根據(jù)具有還原性氣體的濃度增加時，其電阻值變小的原理而工作的。在清潔的空氣中，傳感器的電阻不變。專門提高使用氣體的安全性而研制的電路，這個電路主要由氣敏傳感器、蜂鳴器、變壓器、指示燈等元件組成。當室內(nèi)的氣體濃度（如C0氣或液化石油氣等）達到為可以爆炸的最低極限的1/5~1/40程度時，能由蜂鳴器發(fā)出警報，提醒人們馬上注意使用狀態(tài)并檢查是否漏氣。     

氣體濃度升高，氣敏傳感器本身電阻隨之減小，流過和傳感器串聯(lián)的蜂鳴器電路中的電流變得足夠大，它能驅(qū)動蜂鳴器的電流線圈，使蜂鳴器振動發(fā)出警報。這種氣敏傳感器還可以用于城市氣體警報器，自動換氣閥門和火災報警器等。     

傳感器由兩個并列的光學系統(tǒng)組成，一個叫比較腔，另一個叫測量腔，兩腔以一定的周期同時或交替開閉光路，在測定腔光路中導入被測氣體。由于被測氣體特有的波長吸收，從而使透過測定腔這一光路而進入紅外檢測器的光通量減少，氣體濃度越高，透過的光通量的減少也越多，入射列傳感器的光通量也就減少。由于透過比較腔一側(cè)的光通量一定，進入傳感器的光通量也一定，因此，被測氣體濃度越高，通過測量腔和比較腔的光通量差也就越大。由于測量腔和比較腔以一定的周期同時開閉，這個光通量差作為光通量振幅射入傳感器。光通量的振動被傳感器內(nèi)封入的氣體吸收變成溫度的周期變化，而在密閉的容器內(nèi)義變成壓力的周期變化。這種壓力變化用電容式微音器來探測，再經(jīng)放大、整流，最后由電流計指示出氣體濃度。     

氣味物質(zhì)光纖傳感器，是利用一條光纖，在其四周及兩端均勻涂有一層含有熒光染料的化學活性材料，當外來的光脈沖沿玻璃纖維傳遞而激活該活性材料，與易揮發(fā)的有機化合物發(fā)生作用，改變?nèi)玖系臉O性，使熒光光譜發(fā)生變化。     

壓電型氣味表面聲波式傳感器，施加一交流信號于傳感器的金屬轉(zhuǎn)換器指形片上時，可以產(chǎn)生一聲渡，掃過壓電性基座表面。當聲波抵達輸出轉(zhuǎn)換器金屬指形片時，可產(chǎn)生一交流電壓，其相位則與距離有關(guān)，并與聚合物測層吸收的物質(zhì)氣味分子有關(guān)。