气敏传感器61633

气敏传感器主要参数一、背景介绍气敏传感器是一种能够感知周围气体浓度变化的设备，广泛应用于环境监测、安全控制、工业自动化等领域。

在选择气敏传感器时，了解其主要参数是非常重要的。

二、响应时间响应时间是气敏传感器对气体浓度变化的快速反应能力。

常见的气敏传感器响应时间一般在毫秒级别，对于一些应用场景，如燃气泄漏检测，需要快速响应的传感器。

因此，在选择气敏传感器时，要对其响应时间进行评估。

三、灵敏度灵敏度是气敏传感器检测气体浓度变化的能力。

灵敏度通常表示为对应浓度变化的电信号输出。

传感器的灵敏度越高，可以检测到更小浓度的气体。

因此，在选择气敏传感器时，要考虑所需检测气体的浓度范围，并选择合适的灵敏度。

四、选择性选择性是指气敏传感器对不同气体的响应能力。

不同的气敏传感器对不同气体的选择性不同。

在一些特定应用场景中，可能需要针对性地选择具有特定选择性的传感器。

因此，在选择气敏传感器时，要了解其选择性能力。

五、工作温度范围工作温度范围是指气敏传感器能够正常工作的温度范围。

传感器的工作温度范围应与实际应用环境的温度范围相匹配。

在选择气敏传感器时，要注意其工作温度范围，以免因温度过高或过低影响传感器的性能。

六、精度精度是指气敏传感器输出值与实际浓度值之间的差异程度。

传感器的精度越高，输出值与实际浓度值的差异越小，表示其测量结果更加准确。

在一些对测量结果精度要求较高的应用中，要选择具有较高精度的传感器。

七、功耗功耗是指气敏传感器在工作时所消耗的电能。

传感器的功耗越低，可以延长其使用寿命，减少更换电池的频率。

在一些需要长时间连续工作的应用中，选择低功耗的传感器尤为重要。

八、稳定性稳定性是指气敏传感器输出值在长期使用下的重复性和一致性。

传感器具有良好的稳定性时，其输出值在相同条件下具有较小的扩散。

在一些长期监测的应用中，选择具有较好稳定性的传感器可以减少定期校准和维护的频率。

九、线性度线性度是指气敏传感器输出值与浓度变化之间的线性关系。

第10章气敏传感器及其应用在现代社会的生产和生活中，人们往往会接触到各种各样的气体，需要对它们进行检测和控制。

比如化工生产中气体成分的检测与控制；煤矿瓦斯浓度的检测与报警；环境污染情况的监测；煤气泄漏：火灾报警；燃烧情况的检测与控制等等。

气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。

它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等，其中用的最多的是半导体气敏传感器。

它的应用主要有：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂（R11、R12）的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。

它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。

气敏传感器的实物如图10-1所示。

图10-1 气敏传感器实物图10.1气敏电阻气敏电阻就是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器。

10.1.1气敏传感器的工作原理由于气体与人类的日常生活密切相关，对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少手段，气敏传感器发挥着极其重要的作用。

例如生活环境中的一氧化碳浓度达0.8～1.15 ml/L时，就会出现呼吸急促，脉搏加快，甚至晕厥等状态，达1.84ml/L时则有在几分钟内死亡的危险，因此对一氧化碳检测必须快而准。

利用SnO2（氧化锡）金属氧化物半导体气敏材料，通过颗粒超微细化和掺杂工艺制备SnO2纳米颗粒，并以此为基体掺杂一定催化剂，经适当烧结工艺进行表面修饰，制成旁热式烧结型CO敏感元件，能够探测0.005%～0.5%范围的CO气体。

还有许多易爆可燃气体、酒精气体、汽车尾气等有毒气体的进行探测的传感器。

常用的主要有接触燃烧式气体传感器、电化学气敏传感器和半导体气敏传感器等。

接触燃烧式气体传感器的检测元件一般为铂金属丝（也可表面涂铂、钯等稀有金属催化层），使用时对铂丝通以电流，保持300℃～400℃的高温，此时若与可燃性气体接触，可燃性气体就会在稀有金属催化层上燃烧，因此铂丝的温度会上升，铂丝的电阻值也上升；通过测量铂丝的电阻值变化的大小，就知道可燃性气体的浓度。

油烟浓度检测探头（油烟传感器）介绍
油烟浓度检测探头是智易时代研发的可实现油烟排放浓度实时监测的仪器，适用于餐厅、饭店、机关食堂等单位排放的烹饪油烟浓度监测用传感器。

不同于传统油烟检测需要现场采样并取回实验室进行分析后才能得出油烟浓度数据，本油烟检测探头采用了专用的基于气敏组件的油烟传感技术，可以对油烟成分进行综合分析，从而得到量化、较准确的油烟浓度值，并可感知烟气温度、湿度等信息，同时可搭配数据采集传输仪，实现油烟浓度、温度、湿度的实时在线监测。

工作原理：
声波器件表面的波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移。

气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜，当该气敏薄膜与待测气体相互作用（化学作用或生物作用，或者是物理吸附），使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时，引起压电晶体的声表面波频率发生漂移；气体浓度不同，膜层质量和导电率变化程度亦不同，即引起声表面波频率的变化也不同。

通过测量声表面波频率的变化就可以获得准确的反应气体浓度的变化值。

探头安装位置：
在烟道上安装，要避开弯道，离烟道出口的距离要大于2倍烟道直径
深度：离烟道壁的距离要大于10cm。

探头安装方法：
1）探头尺寸：φ45*270mm,打孔直径（46mm/47mm即可）；
2）在安装位置用自攻螺丝固定好法兰；
3）将探头伸进烟道到合适位置后，固定法兰与探头；
4）在探头和烟道处打一圈密封胶，以防油烟泄露；
5）如果是户外安装，需在引线连接处做好户外防护措施；
6）探头引线有4股，分别是正、负、485A、485B（对应红黑黄蓝四线），可利用航空插头
方式进行引线连接，安装方便；。

有毒有害气体传感器参数有毒有害气体传感器是一种用于检测环境中有害气体浓度的传感器。

它的参数包括：检测气体种类、检测范围、灵敏度、线性误差、响应时间、稳定性、重复性、温度影响、湿度影响、输出信号类型等。

1. 检测气体种类有毒有害气体传感器可以检测多种气体，如二氧化硫、氨气、一氧化碳、氯气、氢氟酸、氧气等。

选择合适的传感器需要根据具体的应用场景和需求进行选择。

2. 检测范围检测范围是指传感器可以探测到的气体浓度的范围。

通常情况下，有毒有害气体传感器的检测范围是从几ppb到几万ppm。

在选择传感器时，需要根据实际应用需求确定检测范围。

3. 灵敏度灵敏度是指传感器在一定条件下可以探测到的最小浓度差。

传感器的灵敏度越高，可以探测的最小浓度差就越小。

但是过高的灵敏度也容易导致误检或漏检的问题，因此需要考虑灵敏度和可靠性之间的平衡。

4. 线性误差传感器的线性误差是指其输出信号与被测气体浓度之间的偏离程度。

线性误差越小，传感器的测量结果就越准确。

5. 响应时间响应时间是指传感器检测到有害气体后产生响应的时间。

响应时间在应用中非常关键，因为它直接决定了传感器的实时性以及需要进行的控制和处理时间。

6. 稳定性稳定性是指传感器在长时间使用过程中，输出信号是否稳定和可靠。

传感器的稳定性是应用中必不可少的一个参数，因为它直接影响传感器的可靠性和稳定性。

7. 重复性重复性是指传感器在多次检测同一气体浓度下，输出信号的稳定程度。

重复性越高，传感器的测量结果就越准确。

8. 温度影响温度是一个容易影响传感器稳定性和精度的重要因素。

传感器的温度影响包括工作温度范围、稳定性、线性误差等。

9. 湿度影响湿度同样是一个容易影响传感器精度的重要因素。

传感器的湿度影响包括工作湿度范围、稳定性、线性误差等。

10. 输出信号类型传感器输出的信号类型主要包括模拟信号和数字信号。

模拟信号通常为电压信号或电流信号，数字信号通常为RS485、4-20mA等。

气敏传感器工作原理
气敏传感器是一种可以检测气体浓度变化的设备。

它的工作原理基于化学反应和电学信号转换。

首先，气敏传感器内部包含一个灵敏的化学材料，通常是一种金属氧化物。

这些氧化物材料具有氧化还原能力，在特定气体环境中可以发生化学反应。

当目标气体进入传感器时，它会与化学材料发生反应，导致材料的电导率发生变化。

其次，传感器利用电极将化学材料与外部电路连接。

当传感器受到外部电压的激励时，电导率的变化将导致电流的流动。

传感器内部的电路会测量电流的变化，从而得出气体浓度的信息。

一般情况下，气敏传感器的电阻值与目标气体浓度呈反比关系。

当目标气体浓度增加时，传感器的电阻值会减小，电流增大；反之，当目标气体浓度减小时，电阻值会增大，电流减小。

总的来说，气敏传感器通过化学反应和电学信号转换的方式来检测气体浓度的变化。

它可以应用于空气质量监测、工业生产过程中有害气体的检测等领域。

MQ-2/MQ-2S 可燃气体检测用特点： 应用：在较宽的浓度范围内对可燃气体有良好的灵敏度 家庭用气体泄漏报警器 对液化气、丙烷、氢气 的灵敏度较高 工业用可燃气体报警器 长寿命、低成本 便携式气体检测器 简单的驱动电路即可MQ-2/MQ-2S 气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO 2)。

当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。

使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。

MQ-2/MQ-2S 气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。

这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。

图1是传感器典型的灵敏度特性曲线。

图中纵坐标为传感器的电阻比（Rs/Ro ），横坐标为气体浓度。

Rs 表示传感器在不同浓度气体中的电阻值 Ro 表示传感器在1000ppm 氢气中的电阻值 图中所有测试都是在标准试验条件下完成的。

灵敏度特性：图2是传感器典型的温度、湿度特性曲线。

图中纵坐标是传感器的电阻比（Rs/Ro ）。

Rs 表示在含1000ppm 丙烷、不同温/湿度下传感器的电阻值Ro 表示在含1000ppm 丙烷、20℃/65%RH 环境条件下传感器的电阻值温/湿度的影响：基本测试回路：图3是传感器的基本测试电路。

该传感器需要施加2 个电压：加热器电压（V H ）和测试电压（V C ）。

其中V H 用于为传感器提供特定的工作温度。

V C 则是用于测定与传感器串联的负载电阻（R L ）上的电压（V RL ）。

这种传感器具有轻微的极性，V C 需用直流电源。

在满足传感器电性能要求的前提下，V C 和V H 可以共用同一个电源电路。

为更好利用传感器的性能，需要选择恰当的R L 值。

0.50.70.9 1.11.31.51.7 1.9-20-101020304050℃R s /R 060%RH 30%RH 85%RH图2图1VcV HGNDR LV RL图3规格：A. 标准工作条件B. 环境条件C.灵敏度特性敏感体功耗（Ps ）值可用下式计算： 传感器电阻（Rs ），可用下式计算：Ps=Vc 2×Rs/(Rs+R L )2Rs=(Vc/V RL -1)×R LD. 结构，外形MQ-2/MQ-2S 气敏元件的结构和外形如图4所示(结构 A 或 B), 由微型Al 2O 3陶瓷管、SnO 2 敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。

MQ-3 酒精检测用半导体气敏元件MQ-3气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。

当传感器所处环境中存在酒精蒸汽时，传感器的电导率随空气中酒精气体浓度的增加而增大。

使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。

MQ-3气体传感器对酒精的灵敏度高，可以抵抗汽油、烟雾、水蒸气的干扰。

这种传感器可检测多种浓度酒精气氛，是一款适合多种应用的低成本传感器。

MQ-3气体传感器特点* 对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性* 快速的响应恢复特性* 长期的寿命和可靠的稳定性* 简单的驱动回路应用用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测；也用于其他场所乙醇蒸汽的检测。

测试电路气敏传感器的外观和相应的结构形式如图3所示，它由微型氧化铝陶瓷管、氧化锌敏感层，测量电极和加热器构成，敏感元件固定在塑料或不绣钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。

封装好的气敏元件有6个管脚，其中4个用于信号取出，2个用于提供加热电流。

图3中①、②、③分别表示MQ-3乙醇传感器的引脚排布图、引脚功能图、使用接线图。

其中H-H表示加热极（如5V），A-A、B-B传感器表示敏感元件的2个极，图③中“V”为传感器的工作电压，同时也是加热电压。

MQ-3传感器的外观和相应的结构形式本设计主要是通过电阻分压电路测量酒精气体浓度变化的，而LM3914也是根据输入电压的大小决定点亮LED的数量的，因此可以先调试传感器之后的电路时是否正常。

使用5V稳MQ3 酒精传感器是气敏传感器，其具有很高的灵敏度、良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。

MQ3 型气敏传感器由微型Al2O3、陶瓷管和SnO2 敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或者不锈钢的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。

传感器的标准回路有两部分组成：其一为加热回路；其二为信号输出回路，它可以准确反映传感器表面电阻的变化。