氣體感測器是氣體檢測系統的核心，通常安裝在探測頭內。從本質上講，氣體感測器是一種將某種氣體體積分數轉化成對應電訊號的轉換器。探測頭通過氣體感測器對氣體樣品進行調理，通常包括濾除雜質和干擾氣體、乾燥或製冷處理、樣品抽吸，甚至對樣品進行化學處理，以便化學感測器進行更快速的測量。
氣體的取樣方法直接影響感測器的響應時間。目前，氣體的取樣方式主要是通過簡單擴散法，或是將氣體吸入檢測器。
1 主要特性
1.1 穩定性
穩定性是指感測器在整個工作時間內基本響應的穩定性，取決於零點漂移和區間漂移。零點漂移是指在沒有目標氣體時，整個工作時間內感測器輸出響應的變化。區間漂移是指感測器連續置於目標氣體中的輸出響應變化，表現為感測器輸出訊號在工作時間內的降低。
理想情況下，乙個感測器在連續工作條件下，每年零點漂移小於10%。
1.2 靈敏度
靈敏度是指感測器輸出變化量與被測輸入變化量之比，主要依賴於感測器結構所使用的技術。大多數氣體感測器的設計原理都採用生物化學、電化學、物理和光學。首先要考慮的是選擇一種敏感技術，它對目標氣體的閥限制(tlv-thresh-old limit value)或最低**限(lel-lower explosive limit)的百分比的檢測要有足夠的靈敏性。
1.3選擇性
選擇性也被稱為交叉靈敏度。可以通過測量由某一種濃度的干擾氣體所產生的感測器響應來確定。這個響應等價於一定濃度的目標氣體所產生的感測器響應。
這種特性在追蹤多種氣體的應用中是非常重要的，因為交叉靈敏度會降低測量的重複性和可靠性，理想感測器應具有高靈敏度和高選擇性。
1.4抗腐蝕性
抗腐蝕性是指感測器暴露於高體積分數目標氣體中的能力。在氣體大量洩漏時，探頭應能夠承受期望氣體體積分數10~20倍。在返回正常工作條件下，感測器漂移和零點校正值應盡可能小。
氣體感測器的基本特徵，即靈敏度、選擇性以及穩定性等，主要通過材料的選擇來確定。選擇適當的材料和開發新材料，使氣體感測器的敏感特性達到最優。
2 主要原理及分類
通常以氣敏特性來分類，主要可分為：半導體型氣體感測器、電化學型氣體感測器、固體電解質氣體感測器、接觸燃燒式氣體感測器、光化學型氣體感測器、高分子氣體感測器
2.1 半導體氣體感測器
半導體氣體感測器是採用金屬氧化物或金屬半導體氧化物材料做成的元件，與氣體相互作用時產生表面吸附或反應，引起以載流子運動為特徵的電導率或伏安特性或表面電位變化。這些都是由材料的半導體性質決定的。
電阻式半導體氣體感測器主要是指半導體金屬氧化物陶瓷氣體感測器，是一種用金屬氧化物薄膜(例如：sn02，zno fe203，ti02等)製成的阻抗器件，其電阻隨著氣體含量不同而變化。氣味分子在薄膜表面進行還原反應以引起感測器傳導率的變化。
為了消除氣味分子還必須發生一次氧化反應。感測器內的加熱器有助於氧化反應程序。它具有成本低廉、製造簡單、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。
不足之處是必須工作於高溫下、對氣味或氣體的選擇性差、元件引數分散、穩定性不夠理想、功率要求高.當探測氣體中混有硫化物時，容易中毒。
非電阻式半導體氣體感測器是mos二極體式和結型二極體式以及場效電晶體式(mosfet)半導體氣體感測器。其電流或電壓隨著氣體含量而變化，主要檢測氫和矽燒氣等可燃性氣體。其中，mosfet氣體感測器工作原理是揮發性有機化合物(voc)與催化金屬(如鈕)接觸發生反應，反應產物擴散到mosfet的柵極，改變了器件的效能。
通過分析器件效能的變化而識別voc。通過改變催化金屬的種類和膜厚可優化靈敏度和選擇性，並可改變工作溫度。mosfet氣體感測器靈敏度高，但製作工藝比較複雜，成本高。
2.2 電化學型氣體感測器
電化學型氣體感測器可分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種型別。原電池式氣體感測器通過檢測電流來檢測氣體的體積分數，市售的檢測缺氧的儀器幾乎都配有這種感測器，近年來，又開發了檢測酸性氣體和毒性氣體的原電池式感測器。可控電位電解式感測器是通過測量電解時流過的電流來檢測氣體的體積分數，和原電池式不同的是，需要由外界施加特定電壓，除了能檢測co，no，n02，02，s02等氣體外，還能檢測血液中的氧體積分數。
電量式氣體感測器是通過被測氣體與電解質反應產生的電流來檢測氣體的體積分數。離子電極式氣體感測器出現得較早，通過測量離子極化電流來檢測氣體的體積分數已電化學式氣體感測器主要的優點是檢測氣體的靈敏度高、選擇性好。
2.3固體電解質氣體感測器
固體電解質氣體感測器是一種以離子導體為電解質的化學電池。20世紀70年代開始，固體電解質氣體感測器由於電導率高、靈敏度和選擇性好，獲得了迅速的發展，現在幾乎應用於環保、節能、礦業、****等各個領域，其產量大、應用廣，僅次於金屬氧化物半導體氣體感測器。
2.4接觸燃燒式氣體感測器
接觸燃燒式氣體感測器可分為直接接觸燃燒式和催化接觸燃燒式，其工作原理是氣敏材料(如pt電熱絲等)在通電狀態下，可燃性氣體氧化燃燒或者在催化劑作用下氧化燃燒，電熱絲由於燃燒而生溫，從而使其電阻值發生變化。這種感測器對不燃燒氣體不敏感，例如在鉛絲上塗敷活性催化劑rh和pd等製成的感測器，具有廣譜特性，即能檢測各種可燃氣體。這種感測器有時稱之為熱導性感測器，普遍適用於石油化工廠、造船廠、礦井隧道和浴室廚房的可燃性氣體的監測和報警。
該感測器在環境溫度下非常穩定，並能對處於**下限的絕大多數可燃性氣體進行檢測。
2.5光學式氣體感測器
光學式氣體感測器包括紅外吸收型、光譜吸收型、螢光型、光纖化學材料型等，主要以紅外吸收型氣體分析儀為主，由於不同氣體的紅外吸收峰不同，通過測量和分析紅外吸收峰來檢測氣體。目前的最新動向是研製開發了流體切換式、流程直接測定式和傅利葉變換式**紅外分析儀。該感測器具有高抗振能力和抗汙染能力，與計算機相結合，能連續測試分析氣體，具有自動校正、自動執行的功能。
光學式氣體感測器還包括化學發光式、光纖螢光式和光纖波導式，其主要優點是靈敏度高、可靠性好。
光纖氣敏感測器的主要部分是兩端塗有活性物質的玻璃光纖。活性物質中含有固定在有機聚合物基質上的螢光染料，當voc與螢光染料發生作用時，染料極性發生變化，使其螢光發射光譜發生位移。用光脈衝照射感測器時，螢光染料會發射不同頻率的光，檢測螢光染料發射的光，可識別voc。
2.6高分子氣體感測器
近年來，國外在高分子氣敏材料的研究和開發上有了很大的進展，高分子氣敏材料由於具有易操作性、工藝簡單、常溫選擇性好、**低廉、易與微結構感測器和聲表面波器件相結合等特點，在毒性氣體和食品鮮度等方面的檢測具有重要作用。高分子氣體感測器根據氣敏特性主要可分為下列幾種：
l)高分子電阻式氣體感測器
該類感測器是通過測量高分子氣敏材料的電阻來測量氣體的體積分數，目前的材料主要有歐菁聚合物、lb膜、聚毗咯等。其主要優點是製作工藝簡單、成本低廉。但這種氣體感測器要通過電聚合過程來啟用，這既耗費時間，又會引起各批次產品之間的效能差異。
2)濃差電池式氣體感測器
濃差電池式氣體感測器的工作原理是：氣敏材料吸收氣體時形成濃差電池，測量輸出的電動勢就可測量氣體體積分數，目前主要有聚乙烯醇-磷酸等材料。
3)聲表面波(saw)式氣體感測器
saw氣體感測器製作在壓電材料的襯底上，一端的表面為輸入感測器，另一端為輸出感測器。兩者之間的區域澱積了能吸附voc的聚合物膜。被吸附的分子增加了感測器的質量，使得聲波在材料表面上的傳播速度或頻率發生變化，通過測量聲波的速度或頻率來測量氣體體積分數。
主要氣敏材料有聚異丁烯、氟聚多元醇等，用來測量苯乙烯和甲苯等有機蒸汽。其優勢在於選擇性高、靈敏度高、在很寬的溫度範圍內穩定、對濕度響應低和良好的可重複性。saw感測器輸出為準數碼訊號，因此可簡便地與微處理器介面。
此外，saw感測器採用半導體平面工藝，易於將敏感器與相配的電子器件結合在一起，實現微型化、整合化，從而降低測量成本。
4)石英振子式氣體感測器
石英振子微秤(qcm)由直徑為數微公尺的石英振動盤和製作在盤兩邊的電極構成。當振盪訊號加在器件上時，器件會在它的特徵頻率。~30mhz)發生共振。
振動盤上澱積了有機聚合物，聚合物吸附氣體後，使器件質量增加，從而引起石英振子的共振頻率降低，通過測定共振頻率的變化來識別氣體。
高分子氣體感測器，對特定氣體分子的靈敏度高、選擇性好，結構簡單，可在常溫下使用，補充其他氣體感測器的不足，發展前景良好。
汽車感測器的種類和作用
汽車感測器把汽車執行中各種工況資訊，如車速 各種介質的溫度 發動機運轉工況等，轉化成電訊號輸給計算機，以便發動機處於最佳工作狀態。車用感測器很多，判斷感測器出現的故障時，不應只考慮感測器本身，而應考慮出現故障的整個電路。因此，在查詢故障時，除了檢查感測器之外，還要檢查線束 插接件以及感測器與電控單元...
感測器的種類介紹
感測器凡是利用一定的物性 物理 化學 生物 法則 定理 定律 效應等進行能量轉換與資訊轉換，並且輸出與輸入嚴格一一對應的器件和裝置均可稱為感測器 感測器又被稱為變換器 轉換器 檢測器 敏感元件 換能器和一次儀表等。感測器具有以下作用與功能 1 測量與資料採集 2 檢測與控制作用 3 診斷與監測作用 ...
感測器種類的介紹
感測器凡是利用一定的物性 物理 化學 生物 法則 定理 定律 效應等進行能量轉換與資訊轉換，並且輸出與輸入嚴格一一對應的器件和裝置均可稱為感測器 感測器又被稱為變換器 轉換器 檢測器 敏感元件 換能器和一次儀表等。感測器具有以下作用與功能 1 測量與資料採集 2 檢測與控制作用 3 診斷與監測作用 ...