气体传感器综述
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气体传感器-----文献综述气体传感器文献综述指导老师:胡赤鹰ndang/'word文档控制科学与工程学系自动化0701班林增辉 3061101271一、背景介绍目前,随着人们环保意识的提高,环境问题日益受到政府和社会的关注。
环境问题已经成了重大的民生问题,成为影响人民生活幸福感的重要因素。
在一些地方,环境问题已经严重威胁到群众健康。
环境监测是解决环境问题的基础性工作,其目的是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。
气体检测是环境检测的重要部分,国内各大城市都相继建立了空气质量检测机构,通过电视、互联网等媒体及时向社会发布当地空气质量状况。
而一些特殊的工作场所,如化工厂、煤矿、垃圾处理场,对气体的检测有着更高的要求。
由于气体的不可见性(大部分气体为无色)和扩散性,气体传感器是气体检测最基础的部分。
气体传感器的研究成果,直接影响到气体检测技术的发展。
国内外研究现状2.1 气体检测仪表气体检测的目的是分析各种气体混合物中各组分的含量或其中某一组分的含量。
气体检测仪表一般由传感器、信号放大、处理单元、显示单元以及控制单元组成,其中传感器是最关键最基础的部分。
气体检测仪表的工作原理是根据混合气体中待测气体组分的某一化学或物理性质比其他组分的有较大差别;或待测组分在特定环境中表现出来的物理、化学性质的不同来检测待测组分的含量。
因此,气体成分的分析方法基本上都是基于物理式、化学式和物理化学式等原理。
2.2 气体传感器气体传感器是传感技术中的重要组成部分,能将气体特定成分检测出来,并将其转成适当信号,若与微机结合进行在线监控,会大大提高分析速度和准确度。
自1962年日本研制出第一种可燃性气体传感器之后,气体传感器从理论到应用均得到迅速发展,已广泛应用在各个领域。
历次国际性传感器会议中与气体有关的传感器均为重要内容之一。
我国有关传感器技术方面的会议召开过多次气体传感器方面报告均占30%以上,多着达40%,气敏元件和气体传感器已成为传感技术中的独立分支。
气体传感器技术的发展和应用现状分析一、引言随着科技的不断发展,气体传感器技术已经被广泛应用于不同的领域,如环境监测、工业安全等。
本文将从气体传感器技术的发展历程、传感器的类别以及应用现状等方面进行分析,以期为相关领域的研究者和实践者提供一定的参考价值。
二、气体传感器技术的发展历程自上世纪60年代,传感器技术开始进入人们的视野以来,气体传感器技术也开始逐渐得到发展。
最初的气体传感器使用了半导体材料和金属氧化物等物质来检测气体的存在。
随着气体传感器技术的不断发展,现在市场上已经有了敏感元件采用谷氨酸盐、聚合物、纳米材料等高新技术。
三、气体传感器的类别气体传感器主要包括电化学传感器、光学传感器、半导体传感器以及热电传感器等。
其中,电化学传感器是目前使用最广泛的气体传感器之一。
电化学传感器的感受层通常是一种电化学材料,如金属或半导体氧化物等。
当被检测气体与电极表面接触时,就会发生氧化还原反应,从而产生电流信号。
光学传感器则是将被检测气体中的光学信号(如荧光、吸收等)与气体浓度联系起来,从而确定气体浓度的一种方法。
半导体传感器则是使用半导体材料来感测气体,当气体通过半导体敏感层时,就会影响半导体的电学性质,从而产生电信号。
四、气体传感器的应用现状1. 环境监测方面:气体传感器广泛应用于空气质量监测和室内空气监测。
例如,在社交媒体上,人们常发“PM2.5”照片,这就是拍摄室外空气污染物检测器的数据。
室内空气质量也同样重要,快速检测TVOC等空气污染物对健康检测、厨房燃气泄露检测等都有很大的帮助。
2. 工业安全方面:在石油、煤炭、化工等行业,气体传感器被广泛应用于监测可燃气体浓度,以保障工人的安全。
同时,气体传感器也被应用于汽车尾气排放监测、食品贮藏环境中乙烯和二氧化碳等气体的检测等领域。
3. 运动健康方面:随着智能手环、手表等智能可穿戴设备的逐渐兴起,气体传感器也被应用于这些设备中。
例如,在户外运动过程中,氧气含量的变化对身体健康有很大的影响。
气体传感器的发展概况和发展方向
气体传感器是一种检测气体浓度或污染物浓度的设备,其发展概况如下:
1. 传感器技术的发展:传感器技术的发展可以分为两个阶段,即电化学传感器和光学传感器。
电化学传感器通过检测气体在电极上的电化学反应来测量气体浓度,而光学传感器则通过检测气体中的光谱特征来测量气体浓度。
2. 气体传感器的发展:近年来,气体传感器的发展可以分为三个阶段:第一阶段是电化学传感器的发展,主要包括氧气传感器、氢气传感器、一氧化碳传感器等;第二阶段是电化学传感器和光学传感器的共同发展,主要包括气体检测器、气体检测仪等;第三阶段是气体传感器的智能化发展,主要包括智能气体传感器、智能气体检测仪等。
气体传感器的发展方向:
1. 气体传感器的发展应该着重于传感器技术的改进,以提高传感器的灵敏度、稳定性和准确性。
2. 发展更多的多功能气体传感器,以检测多种气体的浓度,以满足不同的应用需求。
3. 气体传感器的发展应该着重于智能化,以提高传感器的便携性、可靠性和智能性。
4. 开发更多的低成本气体传感器,以满足大众的需求。
气体传感器的应用原理描述1. 概述气体传感器是一种常见的用于检测和测量空气中特定气体浓度的设备。
它可以广泛应用于工业控制、环境监测、安全检测等领域。
本文将介绍气体传感器的工作原理和应用。
2. 气体传感器的工作原理气体传感器主要通过感知空气中的目标气体的浓度变化来实现检测和测量。
主要工作原理可以归纳为以下几点:•化学传感原理:某些气体传感器通过利用物理吸附、化学反应或电化学反应来检测目标气体。
例如,电化学气体传感器利用气体与电极表面的反应来产生电信号,从而实现测量。
化学传感原理通常适用于可燃性气体、有毒气体等的检测。
•光学传感原理:光学气体传感器利用气体分子对光的吸收、散射或发射特性来检测气体浓度。
常见的例子是红外气体传感器,根据不同气体对红外光的吸收特性来测量气体浓度。
光学传感原理通常适用于二氧化碳、二氧化硫等气体的检测。
•电气传感原理:电气气体传感器利用气体的电特性变化来检测气体浓度。
例如,热导气体传感器根据目标气体的导热性与环境空气的区别来测量气体浓度。
电气传感原理适用于氧气浓度、温度等的检测。
3. 气体传感器的应用气体传感器在许多领域都有广泛的应用。
下面列举了一些常见的应用领域:•工业控制:气体传感器可以用于监测工业生产中的有害气体、可燃气体等,并及时发出报警。
这有助于保证工厂的安全生产。
•环境监测:气体传感器可以用于监测城市空气中的污染物浓度,如二氧化碳、一氧化碳、臭氧等。
这有助于改善城市环境质量和提高居民的生活质量。
•安全检测:气体传感器可以应用于家庭和办公场所的安全检测,如煤气泄漏检测、烟雾检测等。
这有助于减少火灾和爆炸事故的发生。
•医疗健康:气体传感器可以用于监测医疗设备中的氧气浓度,如呼吸机、麻醉设备等。
这有助于确保医疗过程的安全和有效。
•交通运输:气体传感器可以用于监测车辆尾气中的污染物浓度,如氮氧化物、颗粒物等。
这有助于改善交通环境和减少尾气排放对空气质量的影响。
4. 总结本文介绍了气体传感器的工作原理和应用。
光纤气体传感器综述随着科技的发展和应用的需求,气体传感器在环境监测、工业生产、医疗诊断等领域起着至关重要的作用。
而光纤气体传感器作为一种新兴的传感技术,在气体检测领域具有广泛的应用前景。
本文将对光纤气体传感器的原理、优势和应用进行综述。
一、光纤气体传感器的原理光纤气体传感器利用光纤的特性进行气体检测,其原理可以分为两种类型:吸收型和散射型。
吸收型光纤气体传感器是利用气体分子对特定波长光的吸收特性来检测气体浓度的变化。
当光纤传输的光束经过被测气体时,气体分子会吸收特定波长的光,使光强发生变化。
通过测量吸收光的强度变化,可以得到气体的浓度信息。
散射型光纤气体传感器则是利用气体分子对光的散射作用来检测气体浓度的变化。
当光纤传输的光束经过被测气体时,气体分子会散射部分光线,使光强发生变化。
通过测量散射光的强度变化,可以得到气体的浓度信息。
二、光纤气体传感器的优势与传统的气体传感器相比,光纤气体传感器具有以下优势:1. 高灵敏度:光纤气体传感器能够实现对微小浓度变化的检测,具有很高的灵敏度。
2. 快速响应:光纤气体传感器采用光学信号传输,传感器与检测器之间无需电信号传输,具有快速响应的特点。
3. 高稳定性:光纤传感器不受电磁干扰,具有较高的稳定性和可靠性。
4. 多通道检测:光纤气体传感器可以通过增加光纤传感器的通道数量,实现对多种气体的同时检测。
5. 长距离传输:光纤传感器可以实现远距离的信号传输,适用于需要长距离信号传输的场景。
三、光纤气体传感器的应用光纤气体传感器在环境监测、工业生产、医疗诊断等领域具有广泛的应用。
1. 环境监测:光纤气体传感器可以用于大气污染物、有害气体等环境因素的监测与检测,为环境保护提供重要依据。
2. 工业生产:光纤气体传感器可以用于工业生产中有害气体的检测与控制,保障工作场所的安全。
3. 医疗诊断:光纤气体传感器可以用于医疗诊断中气体浓度的监测,如呼吸氧浓度、麻醉剂浓度等,为医疗人员提供可靠的数据支持。
气体传感器原理气体传感器是一种用于检测和测量气体浓度的设备,广泛应用于环境监测、工业生产、安全防护等领域。
本文将介绍气体传感器的原理,并对常见的气体传感器类型进行简要说明。
一、气体传感器的原理气体传感器的原理基于不同气体与传感器之间的相互作用,通过测量这种相互作用的变化来获得气体的浓度信息。
下面介绍几种常见的气体传感器原理:1. 电化学式传感器:该类型的气体传感器利用气体与电化学反应产生的电流或电势变化来测量气体浓度。
例如,电化学气体传感器可以检测一氧化碳、二氧化硫等有毒气体。
传感器通过电极与气体进行接触,当气体与电极表面发生反应时,会引起电流或电势的变化,进而可根据变化的大小来确定气体浓度。
2. 光学式传感器:光学式传感器利用气体对光的吸收、散射或发射特性来测量气体浓度。
例如,红外线气体传感器可以检测甲烷、二氧化碳等气体。
传感器通过发射特定波长的光,经过气体后,测量光的强度变化,并据此计算气体浓度。
3. 热导式传感器:热导式传感器利用气体对热量传导的影响来测量气体浓度。
传感器通过加热元件在气体中产生热量,测量热量传导的速度变化,并通过计算得出气体浓度。
这种传感器常用于检测可燃气体如甲烷、乙烷等。
4. 半导体式传感器:半导体式传感器是一种常见的气体传感器类型,使用气敏材料(通常是金属氧化物)作为传感器元件。
当气体与传感器表面接触时,气敏材料的电阻会发生变化,通过测量电阻变化可以获取气体浓度信息。
这种传感器广泛应用于一氧化碳、硫化氢等气体的检测。
二、常见的气体传感器类型1. 温度传感器:温度传感器是一种常见的气体传感器类型,可用于检测气体的温度。
它通过测量气体与传感器之间的热交换来确定温度。
常见的温度传感器包括热电偶和热敏电阻。
2. 湿度传感器:湿度传感器用于测量气体中的湿度水分含量。
传感器通过测量气体与传感器之间的湿度差异来确定湿度。
常见的湿度传感器包括电容式、电阻式和表面声波式传感器。
3. 氧气传感器:氧气传感器用于测量气体中氧气的浓度,广泛应用于医疗、环境监测等领域。
气体传感器技术进展综述随着现代工业、交通等领域的不断发展,空气污染问题已经成为全球性的难题。
由于空气污染对人类健康和生态环境的危害是不容忽视的,因此监测空气质量的方法和技术受到越来越多的关注。
气体传感器技术作为目前监测空气质量的主要手段之一,其在技术上不断得到创新和突破,被广泛应用于许多领域。
一、气体传感器技术概述传感器是用来感知环境参数并将参数转换成易于处理的信号的物理或化学设备。
气体传感器技术就是针对气体污染的检测和监测的一种传感器技术,它可以检测包括温度、湿度、压力、氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化氮等气体在内的各种参数。
无论是空气污染监测还是工业生产自动化控制中气体检测都需要使用气体传感器技术。
目前主流的气体传感器技术有光学、电化学、金属氧化物、半导体等,不同技术的传感器在检测原理、精度、响应速度、寿命等方面略有不同,但都对气体分子的化学或物理性质进行检测,基本原理相同。
二、气体传感器技术进展随着科学技术水平的不断提高,气体传感器的技术水平也在不断提高和完善。
目前,在气体传感器技术方面的成果主要有以下几个方面:1. 气体传感器的微纳制造技术随着微纳加工技术的发展和成熟,微纳级气体传感器的制造已经成为一个研究热点。
相对于传统的气体传感器,微纳级气体传感器具有更高的灵敏度、更快的响应速度、更小的体积和更低的成本。
微纳级气体传感器制造技术的不断发展,将有助于实现更高性能、更小型化的气体传感器。
2. 气体传感器的多参数检测技术多参数检测即在一个气体传感器上同时检测多个气体参数。
这可以大大提高气体传感器的效率,节省成本。
目前,已经有研究机构开发出可以检测多达8个气体参数的气体传感器,不仅可以节省监测设备的数量,还可以减轻设备的负重,提高监测精度。
3. 气体传感器的智能化随着人工智能技术的发展,气体传感器也在向智能化方向发展。
传统的气体传感器要通过人工收集、处理检测数据,而现在的智能气体传感器已经可以通过人工智能技术进行自动化、智能化监测,从而提高监测的效率和准确度。
中国气体传感器的发展史概述说明以及解释1. 引言1.1 概述气体传感器是一种能够检测和量化各种气体成分的装置,广泛应用于环境监测、工业生产、安全防护等领域。
随着科学技术的不断发展和进步,气体传感器在中国的发展也取得了长足的进步和突破。
本文将对中国气体传感器的发展史进行概述、说明以及解释。
1.2 文章结构本文共分为六个部分,每个部分都有重要的内容和信息。
首先是引言部分,我们将在这一部分中介绍文章的背景和目的,并概述文章结构。
接下来是第二部分,探讨气体传感器的起源和早期发展情况,包括起源背景、早期传感技术以及发展趋势与应用拓展。
第三部分将重点关注中国气体传感器行业的兴起,包括基础研究与技术突破、创新发展与产业化进程以及国内外竞争与合作格局。
第四部分会详细分析当前中国气体传感器的发展现状,主要涉及主要产品与市场需求分析、技术进步与应用领域拓展以及行业面临的挑战与机遇总结。
第五部分将展望未来发展趋势和重点领域研究方向,包括新技术和材料创新方向、应用场景的拓宽和深化发掘,以及政策支持和国际合作推动。
最后,在第六部分中我们将进行总结回顾,评估取得的成就与不足,并展望中国气体传感器未来的发展前景。
1.3 目的本文旨在全面概述中国气体传感器的发展史,探讨其起源背景、早期传感技术以及发展趋势与应用拓展。
通过分析中国气体传感器行业的兴起、当前的发展现状以及未来的发展趋势,我们可以更好地了解该行业所面临的挑战和机遇,并提出相应的建议和解决方案。
同时,本文也旨在引起人们对于气体传感器研究与应用重要性的重视,促进相关领域在科技创新、市场推广等方面做出更多积极贡献。
2. 气体传感器的起源和早期发展2.1 起源背景气体传感器作为一种用于检测和测量环境中特定气体浓度的装置,在现代科技发展中起到了至关重要的作用。
其起源可以追溯到19世纪末。
最早的气体传感器实际上是针对可燃气体的检测而设计的,早期在工业领域中使用。
这些早期传感器大多基于化学原理,通过与目标气体之间发生化学反应来产生可观察的信号。
气体传感器综述光纤气体传感器综述摘要综述了气体传感器的基本种类,论述了国内外各类气体传感器的工作原理、特点及发展状况。
关键词传感器检测气体光纤传感器是将某种信号,按一定规律转换成另一种信号的器件和装置。
传感技术是获取信息的工具。
这是一项迅速发展的高技术,是构成现代信息技术的主要技术之一,是检测原理、材料科学、工艺加工三要素的最佳结合。
在发达国家,传感技术被列为核心技术之一。
气体传感器是一种把气体中的特定成分检测出来,并转换成电信号的器件,人们很早就开始了气体传感器的研究,将其用来对有毒、有害气体的探测,对易爆、易燃气体的安全报警。
对人类生产生活中所需了解的气体进行检测、分析研究等,使得它在工业生产和日常生活中起到耳目的作用。
光纤传感技术是一项正在发展中的具有广阔前景的新型高技术。
由于光纤本身在传递信息过程中具有许多特有的性质,如光纤传输信息时能量损耗很小,给远距离遥测带来很大方便。
光纤材料性能稳定,不受电磁场干扰,在高温、高压、低温、强腐蚀等恶劣环境下保持不变.所以光纤传感器从问世到如今,一直都在飞速发展。
各种新思路、新结构、新工艺的光纤传感器,如雨后春笋,不胜枚举。
这里我们仅就光纤气体传感器进行讨论。
1 气体传感器现状有关资料表明,1992年中国的气体传感器产量为50万,而1990年、1991年分别为200万和近400万,世界的气体传感器需求量也逐年增加。
气体传感器是利用被测气体的物理化学性质来检测气体的,分为物理性和化学性两种。
物理性的传感器是通过电流、电导、光的折射率等物理量的变化来检测的;而化学性传感器是通过化学反应、电化学反映引起物理量的变化来检测的。
2 气体传感器分类2.1 半导体气体传感器半导体气体传感器是利用气敏元件同气体有一定程度的选择性。
缺点是电极表面易污染,电解液不好保持[4]。
2.2.2 伽伐尼电池式传感器通过测量被测气体的电解电流来测量气体浓度。
2. 3 红外气体传感器被测气体与传感器直接接触后,吸收红外线的特定波长,用红外检测器来检测气体浓度。
绝缘材料 2024,57(3)蒋庆明等: SF 6分解组分的气体传感器检测方法综述SF 6分解组分的气体传感器检测方法综述蒋庆明1a , 张艳妹1a , 王明祥1b , 李洨雨1b , 徐敏2, 贾鹏飞1a(1.广西大学 a.电气工程学院;b.广西电力装备智能控制与运维重点实验室,广西 南宁 530004;2.西华大学 食品与生物工程学院,四川 成都 610039)摘要:填充六氟化硫(SF 6)的电气设备内部存在绝缘缺陷时可能发生过热或放电,迫使SF 6分解产生一些特定的气体副产物。
通过检测这些副产物的种类和浓度,可以判断电气设备中是否存在绝缘缺陷以及缺陷的类型和严重程度。
气体传感器作为气体检测的重要工具,在绝缘缺陷的气体检测法中受到了越来越多的关注。
本文重点回顾了使用气体传感器检测SF 6分解产物的方法,介绍了SF 6解离过程和特征气体的生成路径,详细阐述了用于SF 6分解特征气体检测的传感器气敏原理和优缺点;重点讨论了利用特征气体信息诊断绝缘缺陷的算法,并展望了通过传感器检测气体分解组分方法诊断绝缘缺陷的发展方向。
关键词:六氟化硫;气体组分分析法;绝缘缺陷;气体传感器;金属氧化物半导体中图分类号:TM213 DOI :10.16790/ki.1009-9239.im.2024.03.001Review of gas sensor detection methods for SF 6 decomposition componentsJIANG Qingming 1a , ZHANG Yanmei 1a , WANG Mingxiang 1b , LI Xiaoyu 1b , XU Min 2, JIA Pengfei 1a(1. a. School of Electrical Engineering; b. Guangxi Key Laboratory of Intelligent Control andMaintenance of Power equipment, Guangxi University, Nanning 530004, China; 2. College of Food Science and Bioengineering, Xihua University, Chengdu 610039, China)Abstract: Electrical equipment filled with sulfur hexafluoride (SF 6) may experience overheating or discharge when there are internal insulation defects, which will cause SF 6 to decompose and produce some gaseous by-products. By testing the type and concentration of these by-products, we can determine whether there were insulation defects in electrical equipment and the type and severity of these defects. As an important tool of gas detection, gas sensor had been paid more and more attention in the gas detection method of insulation defects. In this paper, the method of detecting SF 6 decomposition products by using gas sensor was reviewed, the dissociation process of SF 6 and the generation path of characteristic gas were introduced, and the gas-sensitive principle, advantages, and disadvantages of the sensor used for detecting SF 6 decomposition characteristic gas were described in detail. The algorithm for diagnosing insulation defect using characteristic gas information was mainly discussed, and the development direction of using sensors to detect gas decomposition components for insulation defect diagnosis was prospected.Key words: SF 6; gas component analysis method; insulation defect; gas sensor; metal oxide semiconductor0 引 言六氟化硫(SF 6)因其良好的绝缘性能,常被用于气体绝缘组合电器(gas insulated switchgears ,GIS )中[1]。
气体传感器简介课件 (一)气体传感器简介课件是一种介绍气体传感器相关知识的课程资料。
它主要包括气体传感器的工作原理、分类、应用领域等内容。
本文将从以下几个方面进行介绍。
一、气体传感器的工作原理气体传感器是一种用于检测气体浓度的设备。
它的基本工作原理是通过一些特定的化学反应或物理效应与气体发生作用,使气体分子发生变化,从而产生一些可测量的电信号。
目前,常见的气体传感器主要有化学传感器、红外传感器、热导传感器、声波传感器等几种。
其中,化学传感器的工作原理是通过氧化还原反应来检测气体,如一氧化碳传感器。
红外传感器则是利用气体分子的吸收特性来检测气体,如二氧化碳传感器。
热导传感器则是通过测量气体导热系数的变化来检测气体,如乙烯传感器。
而声波传感器则是通过设置一定的声场来检测气体,如甲烷传感器。
二、气体传感器的分类根据所检测的气体种类和浓度范围的不同,气体传感器可以分为多个种类。
主要有一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、甲烷传感器、乙烯传感器等。
同时,还有室内空气质量传感器和汽车尾气排放检测传感器等。
在应用领域上,气体传感器也有不同的分类。
它们可以被用于矿井、化工、石油、医学等不同领域的气体检测。
特别是在工业过程控制领域,气体传感器几乎已经成为了不可或缺的一部分。
三、气体传感器的应用领域气体传感器的应用领域非常广泛。
在生活领域,氧气传感器常被用于医疗设备中的氧气供应控制,也可作为煤气灶的煤气泄漏探测器。
同时,汽车尾气排放检测中也需要用到气体传感器。
而在工业制造过程中,气体传感器也具有非常重要的作用。
它们被广泛应用于石化、钢铁、电子、车间、环保、垃圾处理和精细化工等各种工业领域,如氨气传感器被广泛应用于肥料制备和生物工程领域,一氧化碳传感器被应用于钢铁、化工等行业的安全防范控制中。
总之,气体传感器是一种应用非常广泛的传感器。
它们不仅可以在医疗、环保、交通等领域中发挥作用,也可以在工业生产中发挥重要的作用,保障工人和公众的安全。
光纤气体传感器综述摘要综述了气体传感器的基本种类,论述了国内外各类气体传感器的工作原理、特点及发展状况。
关键词传感器检测气体光纤传感器是将某种信号,按一定规律转换成另一种信号的器件和装置。
传感技术是获取信息的工具。
这是一项迅速发展的高技术,是构成现代信息技术的主要技术之一,是检测原理、材料科学、工艺加工三要素的最佳结合。
在发达国家,传感技术被列为核心技术之一。
气体传感器是一种把气体中的特定成分检测出来,并转换成电信号的器件,人们很早就开始了气体传感器的研究,将其用来对有毒、有害气体的探测,对易爆、易燃气体的安全报警。
对人类生产生活中所需了解的气体进行检测、分析研究等,使得它在工业生产和日常生活中起到耳目的作用。
光纤传感技术是一项正在发展中的具有广阔前景的新型高技术。
由于光纤本身在传递信息过程中具有许多特有的性质,如光纤传输信息时能量损耗很小,给远距离遥测带来很大方便。
光纤材料性能稳定,不受电磁场干扰,在高温、高压、低温、强腐蚀等恶劣环境下保持不变.所以光纤传感器从问世到如今,一直都在飞速发展。
各种新思路、新结构、新工艺的光纤传感器,如雨后春笋,不胜枚举。
这里我们仅就光纤气体传感器进行讨论。
1 气体传感器现状有关资料表明,1992年中国的气体传感器产量为50万,而1990年、1991年分别为200万和近400万,世界的气体传感器需求量也逐年增加。
气体传感器是利用被测气体的物理化学性质来检测气体的,分为物理性和化学性两种。
物理性的传感器是通过电流、电导、光的折射率等物理量的变化来检测的;而化学性传感器是通过化学反应、电化学反映引起物理量的变化来检测的。
2 气体传感器分类2.1 半导体气体传感器半导体气体传感器是利用气敏元件同气体接触,使半导体性质变化,以此来检测特定气体的成分或浓度。
优点是在低浓度区(300)仍对可燃性气体和某些毒性气体(甲烷)有较高灵敏度;体积小,结构简单,成本低,使用方便 [1]。
`气体传感器的发展概况和发展方向玛日耶姆·图尔贡107551600545Word文档气体传感器的发展概况和发展方向【摘要】本文对气体传感器进行分类,介绍了半导体型气体传感器、电阻型气体传感器、非电阻型气体传感器等几种常见气体传感器的特性、总结了这些气体传感器的工作原理,并阐述这几种气体传感器在日常生活及特殊场合中的应用及其选用时的原则。
探讨了气体检测仪器在检测对象、检测围和检测方式上向小型化、智能化、多功能化和通用化等方面不断向前发展的方向。
【关键词】气体传感器;特性;应用;发展方向一、前言目前,随着人们环保意识的提高,环境问题日益受到政府和社会关注。
环境问题变成了重要的民生问题,影响到人民生活幸福感,甚至环境问题严重威胁群众健康。
近年来生态环境污染状况日趋严重,各种工业废水,废气直接排入水体及空气,造成极为严重的环境污染。
影响着人们的正常生活和生存发展,并导致环境污染的气体进行处理是十分急迫的问题。
随着科学技术的发展,人们生活水平的提高,对气体传感器的需求已有所不同;同时,随着近年酸雨、温室效应、臭氧层破坏、环境污染等,严重影响了人类的健康和生存,这就给气体传感器提出了新的研究课题和增加了新的研究容和难度。
检测气体的种类由原来的还原性气体(H2、 C4、 H10、 CH4等)扩展到毒性气体(CO、NO2、 H2S、NO、NH3、 PH3等)以及食品有关的气体(鱼、肉鲜度(CH3)3、醋酸乙脂等)[1]。
气体传感器作为气体检测最基础的部分,为了满足这些需求,气体传感器必须具有较高的灵敏度和选择性,重复性和稳定性要好,而且能批量生产,性能价格要高等。
随着人们环保意识的增强以及各国对有毒气体排放和污染物排放方面的严格立法,各种气体传感器正在得到越来越广泛的应用。
目前,随着生命科学、人工智能、材料科学等学科的发展,气体传感器的应用领域越来越广泛,在大气监测、食品工业、汽车尾气快速实时测定、有毒气体检测安全检查和航空航天等方面,越来越多地显示出气体传感器的重要作用[2]。
光纤气体传感器综述郑婉君摘要:光纤气体传感器是20世纪80年代出现的一种新型传感器, 由于它在技术上的各种优点使其在气体检测中得到广泛的应用。
本文介绍了光纤气体传感器的分类及各类光纤气体传感器的基本原理。
关键词:光纤传感,气体传感器一.引言近三十年来,伴随着光纤和光通信技术的高速发展,光纤传感器逐渐成为研究的主流。
由于光纤气体传感器具有抗干扰性强、本质安全、可利用现有光通信技术和器件、便于组成传感网络等特点,使得其相比传统气体传感器有着无可比拟的优势[1],这种传感技术具有测量灵敏度高,气体鉴别能力好,响应速度快,耐高温及潮湿能力强,气体传感探头(气体吸收盒)简单可靠以及易于形成网络等优点,因而是目前最有前途的一种气体传感技术。
它已应用在社会生活的许多方面: 工业气体在线监测、有害气体分析、环境空气质量监测和爆炸气体检测以及对火山喷发气体的分析[2-6]等。
二.光纤气体传感器的介绍与分类近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。
在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。
光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纤气体传感器作为一个重要的分支在生活中越来越广泛地被应用。
2.1光纤气体传感器介绍光纤气体传感的检测原理主要是通过检测光信号与外界被测气体参数相互作用后的参量改变反映气体的成分与浓度,可能引起包括光波强度、频率、偏振态、相位、非线性等的变化,从这些变化的光参数中提取被测气体参数的信息。
2.2光纤气体传感器分类光纤气体传感器根据传感原理分两大类:一类是传感型光纤气体传感器也称为功能型传感器,光纤在传感系统中不仅具有传输光的作用同时又是系统中的传感元件,该传感器需采用特种光纤(光子晶体光纤) 或对光纤进行化学物理预处理。