气体传感器原理及应用是什么？MEMS气体传感器厂家一览

气体传感器是指通过对被测气体的物理或化学性质做出响应，然后根据某种规律将其转换成相对应的电学输出信号，最后通过分析输出的电信号分析目标气体的相应信息的一种仪器或装置。气体传感器可用来检测目标气体的浓度、成分等信息。

1 气体传感器的原理

气体传感器主要用于检测目标气体的成分、浓度等，气体检测原理大致有：

(1)光学型：根据气体自身的光学特性，可采用非色散红外传感器NDIR、傅立叶变换红外(FTIR)、化学发光(chemiluminescence)和微色谱法(microchromatography)法等;

(2)敏感膜吸附型，根据根据气体敏感膜的化学吸附机理，采用电导变化型、悬臂梁型或声表面波型;

(3)催化燃烧型，易燃易爆气体，采用催化燃烧式检测;

(4)离子迁移谱型，依据离子迁移谱原理改进的高场不对称波形离子迁移谱(FAMS)技术;

(5)金属氧化物半导体型(MOS技术);

(6)电化学技术型。以往的气体检测仪器较为笨重和昂贵，而MEMS技术可使以上部分技术产品(如MOS技术、IR技术、色谱法技术等)实现微型化。

2 气体传感器应用

气体传感器应用广泛，但每种应用场景下都有不同的技术要求，如被测气体类型、封装尺寸、灵敏度、寿命、响应时间等。

(1)消费电子：集成到智能家居、可穿戴设备、智能手机等消费电子中;可用于检测家用燃气的使用状况(CH4、CO等)，建筑物/汽车的挥发性有机物(VOC)，健康吸氧休闲活动中O2浓度的。

(2)工业安全：采矿行业可用于检测矿井内部CO2、CH4浓度等气体，化工行业可用于检测有毒有害气体。

(3)暖通市场：集成到空调中，用于室内/车内空气质量检测

(4)医疗市场：治疗护理时用于呼吸分析

(5)环境市场：检测空气质量和污染情况

(6)交通运输：汽车尾气测量或重型车辆发动机控制的气体传感器

(7)国防安全：有毒气体监测

3 国内外MEMS气体传感器厂家

(1)博世(Bosch)：已推出集气体、气压、温度和湿度传感器于一体的MEMS环境传感器。

(2)奥地利微电子(AMS)：已量产针对VOC检测的MEMS气体传感器。可在320℃环境下工作，功耗34mW。

(3)Cambridge CMOS
Sensors(CCS)：推出超低功耗MEMS气体传感器产品系列CCS800的首款数字产品CCS811。采用DFN/LGA封装，最大尺寸不超过2.7×4mm，最大功耗不超过10mW。

(4)瑞士盛思锐(Sensirion)：推出世界上第一款多像素气体传感器SGPC10，可检测VOCs、酒精、CO等。采用DFN封装，尺寸为2.45×2.45×0.75mm

(5)瑞士Micronas：GAS86xyB系列下有两款MEMS气体传感器产品，分别用于检测氢气和二氧化氮、氨气和VOC。工作温度-40~85℃，采用6×8×1.4mm的开放式QFN封装。

(6)美国Synkera：该公司的MEMS气体传感器可在850℃以下的高温环境中可连续工作。最大功耗50mW，响应时间5~50s。

(7)苏州能斯达(汉威电子子公司)：专注于微纳传感器，MEMS的研发和生产，成功研发了MEMS悬膜结构的金属氧化物半导体传感器平台，并发布了基于该技术的第一款MEMS气体传感器。

(8)武汉微纳传感科技：采用标准硅衬底MEMS技术生产微型传感器芯片，可检测VOCs。工作温度可在-30~85℃，最大功耗35mW，响应时间<5s，平均寿命>5年。

(9)炜盛科技：2016年4月推出MEMS可燃气体传感器GM-402B，可检测甲烷和丙烷;Si基衬底上制作微热板，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。工作温度-30~85℃，最大加热功耗80mW。

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