气体传感器的发展历史和分类

第八学习主题 统一的多民族国家的巩固和发展

第10课 明清专制集权的加强 （明清两朝加强专制统治的主要措施）

第11课 明朝的对外经济文化交流 （郑和下西洋）

第12课 明清时期的反侵略斗争（戚继光抗倭、郑成功收复台湾和雅克萨之战）

第13课 清朝对边疆地区的治理 （清朝设置驻藏大臣和平定大小和卓叛乱、清朝加强对边疆地区管辖）

第14课 封建帝国的危机 （"闭关锁国）

主题活动五 演讲会

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一、选择题

了解明清两朝加强专制统治的主要措施。

◆（2017·山东青岛）15．《皇明祖训》记载：“今我朝罢丞相，设五府、六部、都察院、通政司、大理寺等衙门，分理天下庶务，彼此颉（xié）颃（háng）（相抗衡），不敢相压，事皆朝廷总之，所以稳当。”明太祖这一做法反映的实质是（ ）D

A．扩大六部权力 B．改革丞相制度 C．扩大地方权力 D．加强君主专制

◆（2017·山东泰安六三制）10．《皇明祖训》中记载，朱元璋规定：以后子孙做皇帝时，“并不许立丞相。臣下敢有奏请设立者，文武群臣即时劾奏，处以重刑”。朱元璋立下这条“祖训”的目的是（ ）A

A．强化封建皇权 B．便于传达中央政令 C．监视官民 D．控制国家兵权

◆（2017·山东东营）8．明太祖在中央废除丞相，撤销中书省，其目的是（ ）C

A．提高行政效率 B．扩大统治基础 C．加强君主权力 D．避免藩王割据

◆（2017·广东）6．洪武十三年（1380年），明太祖以“图谋不轨”之名诛杀了丞相胡惟庸，下令裁撤中书省，废除丞相制度，明太祖这样做的目的是（ ）B

A．控制军队 B．强化皇权 C．钳制思想 D．改革科举

◆（2017·湖南娄底）34．明初在地方废行省，设三司，分别掌管一地民政、财政、司法和军事。这一措施有助于（ ）C

气体传感器的特性、分类与应用

气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分

从工作原理、特性分析到测量技术，从所用材料到制造工艺，从检测对象到应用领域，都可以构成独立的分类标准，衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系，尤其在分类标准的问题上目前还没有统一，要对其进行严格的系统分类难度颇大。接下来了解一下气体传感器的主要特性：

气体传感器的特性

1、稳定性

稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性，取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时，整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化，表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下，一个传感器在连续工作条件下，每年零点漂移小于10%。

2、灵敏度 灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比，主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术，它对目标气体的阀限制（TLV-thresh-oldlimitvalue）或最低爆炸限（LEL-lowerexplosivelimit）的百分比的检测要有足够的灵敏性。

3、选择性

选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的，因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性，理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。

4、抗腐蚀

性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时，探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下，传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征，即灵敏度、选择性以及稳定性等，主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料，使气体传感器的敏感特性达到最优。

气体传感器的分类

气体传感器是一种用于检测和测量气体浓度和组成的设备。根据其工作原理和应用领域的不同，可以将气体传感器分为几个主要分类。

1. 热导式传感器（Thermal Conductivity Sensors）

热导式传感器是一种基于气体热导率的测量原理来检测气体浓度的传感器。它包含两个热电阻，其中一个加热丝用于产生热量，另一个用于测量热量传导。热导率与气体浓度成正比，因此通过测量热导率的变化可以得出气体浓度的信息。热导式传感器广泛应用于气体分析仪、气体检测仪等领域。

2. 氧气传感器（Oxygen Sensors）

氧气传感器是一种用于测量气体中氧气浓度的传感器。它采用电化学原理，通过氧化还原反应来测量气体中氧气的浓度。氧气传感器常用于医疗设备、环境监测、工业过程控制等领域，用于监测氧气浓度以确保安全和正常运行。

3. 气体浓度传感器（Gas Concentration Sensors）

气体浓度传感器是一种用于测量气体浓度的传感器。它可以测量各种气体的浓度，如二氧化碳、甲烷、一氧化碳等。气体浓度传感器采用不同的技术，例如化学传感器、红外传感器、电化学传感器等。这些传感器广泛应用于室内空气质量监测、工业安全、矿井监测等领域。

4. 气体压力传感器（Gas Pressure Sensors）

气体压力传感器是一种用于测量气体压力的传感器。它可以测量气体的绝对压力或相对压力。气体压力传感器常用于工业自动化、气象观测、天然气输送等领域，用于监测和控制气体系统的压力。

5. 气体流量传感器（Gas Flow Sensors）

气体流量传感器是一种用于测量气体流量的传感器。它可以测量气体在管道或通道中的流动速度和体积。气体流量传感器广泛应用于气体供应、燃气测量、气体流程控制等领域，用于监测和调节气体的流动。

气体传感器根据其工作原理和应用领域的不同可以分为热导式传感器、氧气传感器、气体浓度传感器、气体压力传感器和气体流量传感器。这些传感器在各个领域中起着重要的作用，用于检测和测量气体的浓度、组成、压力和流量，以确保安全和正常运行。随着科技的不断发展，气体传感器的性能和精度将不断提高，为各个领域的应用带来更多可能性。

气体传感器研究现状

气体传感器研究现状：

1．气相色谱仪

该类仪器可以检N,4co、CO：场等多种气体。测量范围大而且精度很高，但成本较高，目前国内一台这样的仪器要8—9万元。这种仪器的缺点是：体积较大，无法方便携带：工作环境要求很高，无法进行野外探测；测量时要先对气体取样，无法实时探测；功率很大一般达Nzsoow要与计算机相连。这种仪器目前主要应用在实验室内。

2.载体催化原理的甲烷检测仪

载体催化型甲烷检测原理：甲烷和氧气在载体催化元件表面反应，放出反

应热，使元件温度上升，元件的温度增量将会引起元件的电阻增加，通过测量电阻增量就可以测定甲烷浓度。载体催化原理是目前实际应用中性能较为有效和可靠的一种探测可然性气体浓度的一种方法。

20世纪80年代初，世界各产煤国均先后完成了传统光干涉向载体催化型

的过渡。该类仪器以其信号输出易处理、灵敏度高、响应时间短、受湿度和温度影响较小、结构坚固、便于使用、价格低廉等一系列优点成为目前国内外瓦斯检测的主要仪器，这种原理的检测仪，也是当前国内外测量低浓度甲烷使用最普遍最成功的一种。

该类仪器的缺点：测量范围小、易受到高浓度瓦斯和硫化物的中毒以及存

在零点漂移和灵敏度问题。

3.热导原理的甲烷检测仪

热导原理的甲烷检测仪器：通过利用所测气体与空气的热导率差异，得到

与被测气体甲烷浓度相关的电信号，就可以确定甲烷浓度。热导式气体检测仪是将待测气体送入气室，气室中有热敏元件：如铂丝或钨丝，对热敏元件加热到一定温度，当待测气体的导热系数较高时，热量更容易从热敏元件上散发，使其阻值减小，通过惠更斯电桥测量这一阻值变化可得到被测气体的浓度值。

这种检测原理的优点：是热敏元件工作温度低(低于200度)，工作电压不高，所以极易制成矿用本质安全型，而且热敏元件为半永久性元件，使用寿命长。

其缺点：是检测低温浓度甲烷时输出信号小，仪器的零点漂移是一个较难克服的问题，同时对低浓度瓦斯反应不准确，且极易受水蒸气(湿度)和二氧化