氣體檢測儀常用的傳感器

氣體檢測儀常用的傳感器

氣體檢測儀最核心的部分是氣體傳感器，根據不同的氣體檢測原理也不盡相同，常見的氣體傳感器包括：PID光離子傳感器、紅外傳感器、電化學傳感器、催化燃燒傳感器及半導體傳感器等。下面詳細介紹各個傳感器的工作原理及優缺點。

　　一、氣體檢測儀之紅外原理

　　原理：非分光紅外原理NDIR傳感器是利用比爾－朗伯紅外吸收定律，即不同氣體對特定波長的光有吸收，吸收的強度和氣體的濃度成正比來實現檢測。它是應用濾光片把紅外光分成所需要的一個很小波段的光譜線，被檢測的氣體對這個很小波段的光譜線吸收。

　　優點：可靠性高，選擇性好，精度高，沒有毒，受到環境的干擾較小，壽命長，對氧氣不依賴。

　　缺點：受濕度影響大，檢測氣體種類有限，目前最主要應用于甲烷、二氧化碳、一氧化碳、六氟化硫、二氧化硫、碳氫等氣體。

　　二、氣體檢測儀之半導體原理

　　原理：半導體式氣體傳感器是利用一些金屬氧化物半導體材料，一定溫度下，電阻隨環境氣體成份變化而變化原理制造。比如，酒精傳感器，就是利用二氧化錫高溫下遇到酒精氣體時，電阻會急劇減小原理制備。

　　優點：具有成本低廉、制造簡單、靈敏度高、響應速度快、壽命長、對濕度敏感低和電路簡單等優點。

　　缺點：穩定性較差，受環境影響較大，尤其每一種傳感器的選擇性都不是wei壹的，輸出參數也不能確定。因此，不宜應用于計量準確要求的場所，主要用于民用。

　　三、氣體檢測儀之催化燃燒原理

　　原理：催化燃燒式傳感器是在鉑金電阻表面制備耐高溫催化劑層，一定溫度下，可燃性氣體在其表面催化燃燒，燃燒使鉑金電阻溫度升高，電阻變化，變化值是可燃性氣體濃度函數。

　　優點：催化燃燒式氣體傳感器選擇性地檢測可燃性氣體：凡是不能燃燒的，傳感器都沒有任何響應。響應快速，壽命較長，受溫度、濕度、壓力影響小。傳感器的輸出與環境的爆炸危險直接相關，在安全檢測領域是一類主導地位的傳感器。

　　缺點：在可燃性氣體范圍內，無選擇性。傳感器易中毒，大部分元素有機蒸汽對傳感器都有中毒作用。

　　注：催化燃燒式檢測的可實現是有條件的，必須保證檢測環境中包含足夠的氧氣，在無氧的環境下這種檢測方式可能無法檢測任何可燃性氣體。某些含鉛化合物（尤其是四乙ji鉛）、硫化合物、硅類、磷化合物、硫化氫和鹵代烴可能會使傳感器中毒或抑制。

　　四、氣體檢測儀之PID原理

　　原理：PID由紫外燈光源和離子室等主要部分構成，在離子室有正負電極，形成電場，待測氣體在紫外燈的照射下，離子化，生成正負離子，在電極間形成電流，經放大輸出信號

　　優點：靈敏度高，無中毒問題。

　　缺點：無選擇性、受濕度影響大，紫外燈壽命短，價格貴。

　　五、氣體檢測儀之電化學原理

　　原理：通過傳感器內部的電解質與目標氣體發生反應并產生與氣體濃度成正比的電信號來工作。

　　優點：工作溫度范圍大，量程多，高靈敏度，線性輸出，選擇性好

　　缺點：壽命短，存放期有限，極度干燥或高濃度氣體環境下壽命短，非特定型，易受干擾，濕度對精度有影響。

　　注：多數有毒氣體傳感器需要少量氧氣來保持功能正常。傳感器背面有一個通氣孔以達到該目的。高濕度及高干旱會影響傳感器的使用壽命。瞬間壓力變化可能產生一個暫態的傳感器輸出，也有可能達到誤報警狀態。