气敏传感器是什么？工作原理及应用介绍

1.气敏传感器是什么

气敏传感器是一种测量气体的器件，能够在特定环境内将被测目标的种类、浓度等转换为电信号，有半导体气敏传感器、光学式气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器、表面声波气敏传感器和电化学气敏传感器等多种类型。

2.气敏传感器的工作原理

声波器件表面的波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移。气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜，当该气敏薄膜与待测气体相互作用(化学作用或生物作用，或者是物理吸附)，使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时，引起压电晶体的声表面波频率发生漂移;气体浓度不同，膜层质量和导电率变化程度亦不同，即引起声表面波频率的变化也不同。通过测量声表面波频率的变化就可以获得准确的反应气体浓度的变化值。

3.气敏传感器的主要应用

气敏传感器的应用主要有：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂勠11、R12蓠检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等。

它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警，还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。
由于气体种类繁多, 性质各不相同，不可能用一种传感器检测所有类别的气体;因此能实现气-电转换的传感器种类很多，实际使用最多的是半导体气敏传感器。

4.气敏传感器发展方向

（1)增强传感器在性能方面的提升。由于受自动化生产程度的影响，未来在研制新型传感器的时候应该对相应的技术提高一定的重视，比如检测范围的宽度、灵敏度的高低、响应速度的快慢等方面，以期达到提高自动化生产在检测和控制过程中准确性的目的，以保证准确控制自动化生产过程中的精准性。

(2)努力提高传感器工作过程中的可靠性，以达到延长使用寿命的目的。电子设备在运行的过程中之所以存在抗干扰现象和误动作现象，这些都与传感器工作过程中是否可靠有着密不可分的关系。

(3)
提高传感器集成化及功能化的程度。传感器集成化是实现传感器小型化、智能化和多功能的重要保证。现在已能将敏感元件、温度补偿电路、信号放大电路、电压调制电路和基准电压等单元电路集成在同一芯片上。

(4) 传感器微型化微机电系统 ( 又称 MEMS) 是一种轮廓尺寸在毫米量级 , 组成元件尺寸在微米量级的可运动的微型机电装置。MEMS
技术借助集成电路的制造技术来制造机械装置 , 可制造出微型齿轮、微型电机、泵、阀门、各种光学镜片及各种悬臂梁等 , 而它们的尺寸仅有30~100μm。

(5)重视新型材料的研究。新型传感器的研制离不开新材料的支持。首先以半导体新型材料为例，它在半导体传感器的研究发展过程中起到了很好的促进作用，为新型半导体材料的研究提供了基础保障;压电半导体材料作为另外一种新材料，在压电集成传感器的研制和生产过程中发挥了重要的作用，为压电集成传感器的发展提供了材料支持;高分子压电薄膜的出现，将使机器人的触觉系统更加接近人的皮肤功能。

以上就是有关于气敏传感器的定义、工作原理、主要应用及未来发展方向的全面梳理，如果还想了解更多传感器的相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

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