淺談幾種氣體傳感器的工作原理

測(cè)量氣體的相關(guān)濃度，最主要的儀器是氣體檢測(cè)變送器，而它的核心部分就是氣體傳感器。根據(jù)不同的測(cè)量原理，可以把傳感器分為：PID光離子化傳感器、紅外式傳感器、迦伐尼電池式氧氣傳感器、定電位電解式氣體傳感器以及催化燃燒式傳感器等等。

PID光離子化傳感器

PID是由離子室和紫外燈光源等組成的。在離子室里存在著正電極和負(fù)電極，就可以產(chǎn)生電場(chǎng)，當(dāng)被測(cè)的氣體在紫外燈的照射下的時(shí)候，就會(huì)被離子化，然后形成正離子和負(fù)離子，這個(gè)時(shí)候在電極之間就可以產(chǎn)生電流，接著通過放大輸出信號(hào)。這種氣體傳感器具有很多優(yōu)點(diǎn)：安全又可靠、不會(huì)發(fā)生中毒的現(xiàn)象以及靈敏度很高。

紅外式傳感器

它是根據(jù)各種不同的元素對(duì)某個(gè)特定的波長(zhǎng)的吸收這個(gè)原理工作的，它的優(yōu)點(diǎn)有：反應(yīng)很靈敏、抗中毒性很好以及對(duì)很多的碳?xì)浠衔锒加邢鄳?yīng)的反應(yīng)。缺點(diǎn)是：成本較高和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

迦伐尼電池式氧氣傳感器

隔膜迦伐尼電池式氧氣傳感器的相關(guān)結(jié)構(gòu)是：塑料容器的一面裝著聚四氟乙烯透氣膜，它的厚度為10~30μm，它對(duì)氧氣的穿透性很好；而在塑料容器的內(nèi)側(cè)就粘貼著貴金屬陰電極，在塑料容器的空余的位置或者是它的另一面的內(nèi)側(cè)部分就會(huì)產(chǎn)生陽(yáng)極。氫氧化鉀和氧氣在經(jīng)過電解質(zhì)的時(shí)候，就會(huì)在陰陽(yáng)極發(fā)生氧化還原的反應(yīng)，這個(gè)時(shí)候，陽(yáng)極的金屬就會(huì)被離子化，然后就可以釋放出電子，電流的大小跟氧氣的多少成正比的關(guān)系，而在整個(gè)反應(yīng)當(dāng)中，陽(yáng)極金屬就會(huì)被消耗，因此在一定的時(shí)間內(nèi)，就需要更換氣體傳感器。

定電位電解式傳感器

它在測(cè)毒類的場(chǎng)合的應(yīng)用非常的廣泛，這款傳感器，國(guó)外的技術(shù)較先進(jìn)，而國(guó)內(nèi)的技術(shù)還不夠成熟，所以它一般都是進(jìn)口的產(chǎn)品。它的結(jié)構(gòu)是：有一個(gè)用塑料制造的筒狀池體，在里面安裝好參比電極、對(duì)電極以及工作電極，在電極之間就裝滿了電解液，而在頂部就封裝由多孔四氟乙烯制造成的隔膜。氣體傳感器和前置放大器連接起來，在電極之間加上電壓，讓傳感器可以正常地工作。電解質(zhì)中的工作電極和氣體會(huì)發(fā)生還原或者是氧化反應(yīng)，而在對(duì)電極就會(huì)發(fā)生氧化或者是還原反應(yīng)，這個(gè)時(shí)候，電極的平衡電位就會(huì)產(chǎn)生一定的變化，變化量是跟氣體的濃度成正比的關(guān)系的。

催化燃燒式傳感器

它根據(jù)惠斯通電橋這個(gè)原理，環(huán)境中的可燃?xì)怏w跟感應(yīng)電阻發(fā)生無焰燃燒的反應(yīng)，溫度的變化會(huì)引起感應(yīng)電阻值的變化，這樣就可以打破電橋平衡，使它可以輸出穩(wěn)定的電流信號(hào)，然后通過電路的放大、穩(wěn)定以及處理，最后就可以得到可靠的結(jié)果了。