二氧化氮气体传感器

nox传感器工作原理
nox传感器是一种用于测量空气中氮氧化物（NOx）浓度的重要设备。

它的工作原理基于化学反应和电化学原理。

首先，空气样本通过进气口进入传感器。

进入传感器的空气与传感器内部的特殊材料发生化学反应，使氮气（N2）和氧气（O2）分解为氮氧化合物。

这些氮氧化合物随后被传感器内部的触媒材料催化为氮氧化物（NOx），通常主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。

接下来，传感器通过测量氮氧化物的浓度来确定空气中NOx 的含量。

通常，这种测量是通过电化学方法完成的。

传感器内部会有一个或多个电极（通常是氧化还原电极），这些电极与传感器中的氮氧化物发生反应，并产生电流变化。

这些电流变化与氮氧化物浓度成正比。

最后，传感器通过将测得的电流信号转换为相应的NOx浓度值，并通过输出端口提供给系统或设备使用者。

这样，使用者就可以根据NOx浓度的变化来判断空气污染程度或进行相关的控制和调节。

总的来说，nox传感器的工作原理是基于化学反应和电化学原理，通过测量空气中氮氧化物的浓度来判断空气质量，并为相关应用提供准确的NOx浓度数据。

工作原理A氧气传感器氧气传感器采用隔膜式伽伐尼电池工作原理。

这类传感器通常包括具有催化活性的贵重金属阴极，易极化的活泼金属阳极，酸、碱、盐的水溶液、或其它离子导体构成的电解质，密闭外壳，管脚等。

氧气传感器的外壳是一个密闭容器并充满电解液，此密闭容器的顶部有一个毛细微孔，允许氧气通过并进入工作电极。

此时氧气将在传感器内部被电解，导致传感器内部导电离子浓度发生变化。

通过测量流过两电极的电解电流可以准确感知环境中氧气浓度的变化。

在适当的范围内，电解电流与氧气浓度呈良好的线性关系。

氧气在传感器中的电化学过程被描述为：当氧气到达工作电极时，立即如反应（1）被还原成氢氧根离子：O2+2H2O+4e→4OH-（1）这些氢氧根离子通过电解质到达阳极（铅），与铅发生氧化反应（2），生成对应的金属氢氧化物。

2Pb+4OH-→2Pb(OH)2+4e（2）总电池反应：O2+2Pb+2H2O=2Pb(OH)2（3）反应生成的电流大小相应地取决于氧气扩散速度，氧气的扩散速度则取决于氧分压和毛细孔孔径的大小。

可外接一只已知电阻来测量产生的电势差，这样就可以准确测量出氧气的浓度。

电化学反应中，活泼金属铅参与到氧化反应中被不断消耗和钝化，使传感器具有一定的使用期限，当所有可利用的活泼金属铅完全被氧化或钝化时，传感器将停止工作。

通常氧气传感器的预期使用寿命为1-2年，但也可以通过增加阳极铅的含量或限制接触阳极的氧气量来延长传感器的使用寿命。

B毒性气体传感器利用待测气体在电解池中工作电极上的电化学氧化过程，通过电子线路将电解池的工作电极和参比电极恒定在一个适当的电位，在该电位下可以发生待测气体的电化学氧化，由于氧在氧化和还原反应时所产生的法拉第电流很小，可以忽略不计，于是待测气体电化学反应所产生的电流与其浓度成正比并遵循法拉第定律。

这样，通过测定电流的大小就可以确定待测气体的浓度。

通常，三电极电化学式气体传感器主要由电极、电解液、电解液的保持材料、除去干涉气体的过滤材料、密闭外壳，管脚等零部件组成。

气体传感器的材料选择与应用研究一、引言气体传感器是一种关键的技术，用于监测环境和过程中存在的气体浓度。

随着现代工业的发展和环境污染的日益加重，对气体传感器的需求越来越高。

对于不同的应用场合和工作要求，需要选择不同的材料以满足传感器的性能要求。

本文将就气体传感器的材料选择和应用进行研究。

二、气体传感器常用材料1. 金属氧化物半导体材料金属氧化物半导体材料是气体传感器材料中最常用的一种。

这种材料基于其表面在不同气体环境下的电学性质变化而工作。

金属氧化物半导体传感器有良好的选择性和灵敏度，且可用于各种气体和气体混合物。

其中常用的材料包括二氧化锡、氧化锌、二氧化钛等。

2. 半导体量子点材料半导体量子点是小于10纳米的半导体颗粒。

这种材料具有高灵敏度、高选择性、迅速回应速度和长期稳定性等优点，可以应用于气体传感器中。

一些研究者已经成功地利用半导体量子点材料开发出高响应的气体传感器。

3. 导电聚合物材料导电聚合物材料可作为一种替代金属氧化物半导体材料的选择，其优点包括灵活性、低成本和易纳入集成电路等。

聚苯胺是一种重要的导电聚合物材料，可用于氧化氮、氨气和挥发性有机化合物等气体的传感。

4. 贵金属氧化物材料贵金属氧化物材料因其高响应性和选择性而被广泛应用于气体传感器中。

其价格昂贵，但由于其优异性能和高质量，它们仍然是气体传感器材料中的重要选择。

铂氧化物是其中最常用的材料之一。

三、气体传感器的应用研究1. 环境监测气体传感器可用于监测环境中的有害气体和空气质量。

例如，二氧化氮传感器可用于监测室内和室外空气中的空气污染程度。

另外，气体传感器在测量建筑物中的气体含量以及测量温室气体浓度方面也具有潜在应用。

2. 工业监测气体传感器可在工业监测中使用。

例如，二氧化碳传感器用于监测生产过程中的二氧化碳浓度，从而确保工业过程的安全性。

气体传感器还可用于检测氧气浓度、温度和湿度等变量，这些变量对许多生产流程和产品有多种影响。

二氧化氮传感器二氧化氮传感器特点:★整机体积小,重量轻★高精度,高分辨率,响应迅速快.★上、下限报警值可任意设定,自带零点和目标点校准功能,内置温度补偿,维护方便.★数据恢复功能,免去误操作引起的后顾之忧.★外壳采用特殊材质及工艺,不易磨损,易清洁,长时间使用光亮如新.二氧化氮传感器技术参数:★进口电化学传感器具有良好的抗干扰性能,使用寿命长达3年;★采用先进微处理器技术,响应速度快,测量精度高,稳定性和重复性好;★全量程范围温度数字自动跟踪补偿,保证测量准确性;★半导体纳米工艺超低功耗32位微处量器;★全软件自动校准,传感器多达6级目标点校准功能,保证测量的准确性和线性,并且具有数据恢复功能;★防高浓度气体冲击的自动保护功能二氧化氮传感器结构图:二氧化氮传感器接线示意图:二氧化氮传感器气体传感器参数工作电压DC5V±1%/DC24±1%波特率9600测量气体二氧化氮气体检测原理电化学采样精度±2%F.S响应时间<30S重复性±1%F.S工作湿度10-95%RH,(无冷凝工作温度-30~50℃长期漂移≤±1%(F.S/年存储温度-40~70℃预热时间30S工作电流≤50mA工作气压86kpa-106kpa安装方式7脚拔插式质保期1年输出接口7pIN外壳材质铝合金使用寿命2年外型尺寸(引脚除外33.5X31 21.5X31测量范围详见选型表输出信号TTL(标配0.4-2.0VDC(常规/4-20mA 数字信号格式数据位:8;停止位:1;校验位:无;传感器PIN脚定义图:传感器应用场所:医药科研、学校科研、制药生产车间、烟草公司、环境检测、楼宇建设、消防报警、污水处理、石油石化、化工厂、冶炼厂、钢铁厂、煤炭厂、热电厂、锅炉房、加气站、垃圾处理厂、隧道施工、输油管道、工业气体过程控制、室内空气质量检测、地下燃气管道检修、危险场所安全防护、设备检测等。

MEMS二氧化氮气体传感器（型号：GM-102B）使用说明书版本号：2.3实施日期：2021.01.08郑州炜盛电子科技有限公司Zhengzhou Winsen Electronic Technol ogy Co.,Ltd声明本说明书版权属郑州炜盛电子科技有限公司（以下称本公司）所有，未经书面许可，本说明书任何部分不得复制、翻译、存储于数据库或检索系统内，也不可以电子、翻拍、录音等任何手段进行传播。

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郑州炜盛电子科技有限公司GM-102B二氧化氮气体传感器产品描述MEMS二氧化氮气体传感器利用MEMS工艺在Si基衬底上制作微热板，所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的金属氧化物半导体材料。

当环境空气中有被检测气体存在时传感器电导率发生变化，该气体的浓度越高，传感器的电导率就越高。

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。

传感器特点本品采用MEMS工艺，结构坚固，对二氧化氮灵敏度高；具有尺寸小、功耗低、灵敏度高、响应恢复快、驱动电路简单、稳定性好、寿命长等优点。

主要应用便携式与固定式二氧化氮检测仪。

技术指标表1产品型号GM-102B产品类型MEMS二氧化氮气体传感器标准封装陶瓷封装检测气体二氧化氮检测浓度0.1ppm～10ppm NO2标准电路条件回路电压V C≤24V DC加热电压V H 1.8V±0.1V AC or DC 负载电阻R L可调标准测试条件下气敏元件特性加热电阻R H80Ω±20Ω（室温）加热功耗P H≤40mW敏感体电阻R S10KΩ～1000KΩ(in5ppm NO2)灵敏度S R0(in air)/Rs(in5ppm NO2)≤0.5标准测试条件温度、湿度20℃±2℃；55%RH±5%RH 标准测试电路V H:1.8V±0.1V；V C:5.0V±0.1V传感器结构示意图引脚连接①R H1②③R H2④⑤R S1⑥⑦R S2⑧底视尺寸图（单位：mm ）外形图底视引脚布置图①②③④⑧⑦⑥⑤基本电路图2GM-102B 测试电路VcV H+1.8V图1传感器结构示意图说明：上图为GM-102B 传感器的基本测试电路。

工业中常用的气体传感器有哪些？什么是气体传感器？气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应的电信号，并可以被人员、仪器仪表、计算机等读取利用的装置！因此，在工业安全监测系统中，气体传感器通常都是不可或缺的。

在工业中，常见的气体传感器有电化学气体传感器，催化燃烧气体传感器，半导体气体传感器，红外气体传感器等。

不同类型的传感器由于原理和结构不同，性能、使用方法、适用气体、适用场合也不尽相同。

比如硫化氢、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等相当一部分的可燃性的、有毒有害气体，都具有电化学活性，可以被电化学氧化或者还原。

我司生产的建大仁科电化学式气体变送器，正是基于这种原理，利用这些反应，分辨出各类气体的成份、检测各类气体的浓度。

电化学气体变送器的优点：（1）性能稳定，测量线性好，功耗低，分辨率良好。

（2）良好的重复性和准确性。

一旦校准到已知浓度，传感器将提供可重复的、精确的目标气体读数。

（3）不被其它气体污染。

其它环境气体的存在将不会缩短传感器的寿命。

（4）可有效测量绝大多数的有毒、有害气体。

从气体种类来说，山东仁科已经研发了一氧化碳，二氧化碳，二氧化硫，二氧化氮，硫化氢，臭氧，甲醛，甲烷、氧气等13种气体变送器；从变送器的壳体上来说，气体变送器有壁挂王子壳、大王子壳、防爆壳及百叶盒等壳体；从输出信号来说，各种气体变送器有RS485型，模拟量型（4~20mA电流输出、0~5V/0~10V电压输出），GPRS型。

GPRS气体变送器采用进口一线大品牌电化学气体传感器，反应迅速灵敏，测量精度高，抗干扰能力强，加之经过我司独有的补偿算法和多段标准气体标定，使之还具有高重复性、高稳定性以及寿命长等特点。

GPRS气体变送器的产品特点：（1）能够监测NH3、H2、CO、H2S、CH4、NO2、SO2、CH2O、O3、PH3、O2、NH3等12种气体，具有多种量程选择，支持量程定做。

（2）设备默认通过GPRS无线网络将数据上传我司手机APP云平台，并拥有设备管理、数据显示、数据分析、超限告警等功能。

二氧化氮传感器二氧化氮传感器特点:★整机体积小,重量轻★高精度,高分辨率,响应迅速快.★上、下限报警值可任意设定,自带零点和目标点校准功能,内置温度补偿,维护方便.★数据恢复功能,免去误操作引起的后顾之忧.★外壳采用特殊材质及工艺,不易磨损,易清洁,长时间使用光亮如新.二氧化氮传感器技术参数:★进口电化学传感器具有良好的抗干扰性能,使用寿命长达3年;★采用先进微处理器技术,响应速度快,测量精度高,稳定性和重复性好;★全量程范围温度数字自动跟踪补偿,保证测量准确性;★半导体纳米工艺超低功耗32位微处量器;★全软件自动校准,传感器多达6级目标点校准功能,保证测量的准确性和线性,并且具有数据恢复功能;★防高浓度气体冲击的自动保护功能二氧化氮传感器结构图:二氧化氮传感器接线示意图:二氧化氮传感器气体传感器参数工作电压DC5V±1%/DC24±1%波特率9600测量气体二氧化氮气体检测原理电化学采样精度±2%F.S响应时间<30S重复性±1%F.S工作湿度10-95%RH,(无冷凝工作温度-30~50℃长期漂移≤±1%(F.S/年存储温度-40~70℃预热时间30S工作电流≤50mA工作气压86kpa-106kpa安装方式7脚拔插式质保期1年输出接口7pIN外壳材质铝合金使用寿命2年外型尺寸(引脚除外33.5X31 21.5X31测量范围详见选型表输出信号TTL(标配0.4-2.0VDC(常规/4-20mA 数字信号格式数据位:8;停止位:1;校验位:无;传感器PIN脚定义图:传感器应用场所:医药科研、学校科研、制药生产车间、烟草公司、环境检测、楼宇建设、消防报警、污水处理、石油石化、化工厂、冶炼厂、钢铁厂、煤炭厂、热电厂、锅炉房、加气站、垃圾处理厂、隧道施工、输油管道、工业气体过程控制、室内空气质量检测、地下燃气管道检修、危险场所安全防护、设备检测等。