课题简易可燃气报警器.docx
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课题简易可燃气报警器
课题:
基于气敏传感器应用的简易
可燃气报警器及其设计
引言
广义的说,传感器(Transducer或Sensor)是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件或装置,在有些国家或科学领域,也将传感器称为变换器、检测器或探测器等。
将物理量或化学量得变化转变成电信号是传感器的最终目的。
国际电工委员会(IEC:
InternationalElectro-technicalCommittee)的定义为:
“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。
国家标准GB7765—87给传感器的定义是:
能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
此处的可用输出信号,一般即指易于处理和传输的电信号。
从这个角度也可以说传感器即为将非电信号转换成电信号的器件。
当然,可以预料,将来的“可用信号201D或许是光信息或者是更先进、更实用的其他信息。
本文主要介绍气敏传感器的工作原理、几种常用及气敏传感器及及其相关特性以及其相关的应用场合,并且根据相关知识做出一个简易的可燃气报警器
第一章理论部分
气敏传感器是利用半导体气敏元件同气体接触,造成半导体性质变化,检测气体成分或测量其浓度的传感器总称。
其主要分为以下几种:
●接触燃烧式气敏元件
●金属氧化物半导体气敏元件
●氧化锆气敏元件
1、接触燃烧式气体传感器
检测原理
可燃性气体(H2、CO、CH4等)与空气中的氧接触,发生氧化反应,产生反应热(无焰接触燃烧热),使得作为敏感材料的铂丝温度升高,电阻值相应增大。
一般情况下,空气中可燃性气体的浓度都不太高(低于10%),可燃性气体可以完全燃烧,其发热量与可燃性气体的浓度有关。
空气中可燃性气体浓度愈大,氧化反应(燃烧)产生的反应热量(燃烧热)愈多,铂丝的温度变化(增高)愈大,其电阻值增加的就越多。
因此,只要测定作为敏感件的铂丝的电阻变化值(ΔR),就可检测空气中可燃性气体的浓度。
但是,使用单纯的铂丝线圈作为检测元件,其寿命较短,所以,实际应用的检测元件,都是在铂丝圈外面涂覆一层氧化物触媒。
这样既可以延长其使用寿命,又可以提高检测元件的响应特性。
接触燃烧式气体敏感元件的桥式电路如图。
图中F1是检测元件;F2是补偿元件,其作用是补偿可燃性气体接触燃烧以外的环境温度、电源电压变化等因素所引起的偏差。
工作时,要求在F1和F2上保持100mA~200mA的电流通过,以供可燃性气体在检测元件F1上发生氧化反应(接触燃烧)所需要的热量。
当检测元件F1与可燃性气体接触时,由于剧烈的氧化作用(燃烧),释放出热量,使得检测元件的温度上升,电阻值相应增大,桥式电路不再平衡,在A、B间产生电位差E。
因为ΔRF很小,且RF1•R1=RF2•R2
如果令则有
这样,在检测元件F1和补偿元件F2的电阻比RF2/RF1接近于1的范围内,A,B两点间的电位差E,近似地与ΔRF成比例。
在此,ΔRF是由于可燃性气体接触燃烧所产生的温度变化(燃烧热)引起的,是与接触燃烧热(可燃性气体氧化反应热)成比例的。
即ΔRF可用下式表示
ρ—检测元件的电阻温度系数;
ΔT—由于可燃性气体接触燃烧所引起的检测元件的温度增加值;
ΔH—可燃性气体接触燃烧的发热量;C—检测元件的热容量;
Q—可燃性气体的燃烧热;m—可燃性气体的浓度[%(Vol)];
α—由检测元件上涂覆的催化剂决定的常数。
ρ,C和α的数值与检测元件的材料、形状、结构、表面处理方法等因素有关。
Q是由可燃性气体的种类决定。
因而,在一定条件下,都是确定的常数。
则
E=k•m•b
即A、B两点间的电位差与可燃性气体的浓度m成比例。
如果在A、B两点间连接电流计或电压计,就可以测得
A、B间的电位差E,并由此求得空气中可燃性气体的浓度。
若与相应的电路配合,就能在空气中当可燃性气体达到一定浓度时,自动发出报警信号,其感应特性曲线如图。
输出电压与气体浓度图
2、接触燃烧式气敏元件的结构
用高纯的铂丝,绕制成线圈,在线圈外面涂以氧化铝或氧化铝和氧化硅组成的膏状涂覆层,干燥后在一定温度下烧结成球状多孔体。
将烧结后的小球,放在金属铂、钯等的盐溶液中,充分浸渍后取出烘干。
然后经过高温热处理,使在氧化铝(氧化铝一氧化硅)载体上形成金属触媒层,最后组装成气体敏感元件。
也可将金属触媒粉体与氧化铝、氧化硅等载体充分混合后配成膏状,涂覆在铂丝绕成的线圈上,直接烧成后备用。
另外,作为补偿元件的铂线圈,其尺寸、阻值均与检测元件相同。
并且,也应涂覆载体层,只是无须浸渍金属盐溶液或混入金属触媒粉体,形成触媒层。
半导体气敏传感器
气体敏感元件,大多是以金属氧化物半导体为基础材料。
当被测气体在该半导体表面吸附后,引起其电学特性(例如电导率)发生变化。
目前流行的定性模型是:
原子价控制模型、表面电荷层模型、晶粒间界势垒模型。
半导体气敏元件的特性参数
(1)气敏元件电阻值
将电阻型气敏元件在常温下洁净空气中的电阻值,称为气敏元件(电阻型)的固有电阻值,表示为Ra。
一般其固有电阻值在(103~105)Ω范围。
测定固有电阻值Ra时,要求必须在洁净空气环境中进行。
由于经济地理环境的差异,各地区空气中含有的气体成分差别较大,即使对于同一气敏元件,在温度相同的条件下,在不同地区进行测定,其固有电阻值也都将出现差别。
因此,必须在洁净的空气环境中进行测量。
(2)气敏元件灵敏度
是表征气敏元件对于被测气体的敏感程度的指标。
它表示气体敏感元件的电参量(如电阻型气敏元件的电阻值)与被测气体浓度之间的依从关系。
表示方法有三种
(a)电阻比灵敏度K
Ra—气敏元件在洁净空气中的电阻值;
Rg—气敏元件在规定浓度的被测气体中的电阻值
(b)气体分离度
RC1—气敏元件在浓度为C1的被测气体中的阻值:
RC2—气敏元件在浓度为C2的被测气体中的阻值。
通常,C1>C2。
(c)输出电压比灵敏度KV
Va:
气敏元件在洁净空气中工作时,负载电阻上的电压输出;
Vg:
气敏元件在规定浓度被测气体中工作时,负载电阻的电压输出
(3)气敏元件分辨率
表示气敏元件对被测气体的识别(选择)以及对干扰气体的抑制能力。
气敏元件分辨率S表示为
Va—气敏元件在洁净空气中工作时,负载电阻上的输出电压;
Vg—气敏元件在规定浓度被测气体中工作时,负载电阻上的电压
Vgi—气敏元件在i种气体浓度为规定值中工作时,负载电阻的电压
(4)气敏元件响应时间
表示在工作温度下,气敏元件对被测气体的响应速度。
一般从气敏元件与一定浓度的被测气体接触时开始计时,直到气敏元件的阻值达到在此浓度下稳定电阻值的63%时为止,所需时间称为气敏元件在此浓度下的被测气体中的响应时间,通常用符号tr表示。
5)气敏元件的加热电阻和加热功率
气敏元件一般工作在200℃以上高温。
为气敏元件提供必要工作温度的加热电路的电阻(指加热器的电阻值)称为加热电阻,用RH表示。
直热式的加热电阻值一般小于5Ω;旁热式的加热电阻大于20Ω。
气敏元件正常工作所需的加热电路功率,称为加热功率,用PH表示。
一般在(0.5~2.0)W范围。
(6)气敏元件的恢复时间
表示在工作温度下,被测气体由该元件上解吸的速度,一般从气敏元件脱离被测气体时开始计时,直到其阻值恢复到在洁净空气中阻值的63%时所需时间。
(7)初期稳定时间
长期在非工作状态下存放的气敏元件,因表面吸附空气中的水分或者其他气体,导致其表面状态的变化,在加上电负荷后,随着元件温度的升高,发生解吸现象。
因此,使气敏元件恢复正常工作状态,需要一定的时间,称为气敏元件的初期稳定时间。
一般电阻型气敏元件,在刚通电的瞬间,其电阻值将下降,然后再上升,最后达到稳定。
由开始通电直到气敏元件阻值到达稳定所需时间,称为初期稳定时间。
初期稳定时间是敏感元件存放时间和环境状态的函数。
存放时间越长,其初期稳定时间也越长。
在一般条件下,气敏元件存放两周以后,其初期稳定时间即可达最大值。
3、烧结型SnO2气敏元件
SnO2系列气敏元件有烧结型、薄膜型和厚膜型三种。
烧结型应用最广泛性。
其制作是将一定配比的敏感材料(SnO2)及掺杂剂(Pt,Pb)等以水或粘合剂调和,混合均匀进行烧结。
主要用于检测可燃的还原性气体,其工作温度约300℃。
根据加热方式,分为直接加热式和旁热式两种。
(1)直接加热式SnO2气敏元件(直热或内热式气敏元件)
体积小,加热丝直接埋在金属氧化物半导体内,兼作一个测量板,工艺简单。
其缺点:
热容量小,易受环境气流影响;测量电路与加热电路之间相互影响;加热丝在加热与不加热状态下产生胀、缩,容易造成与材料接触不良的现象。
(2)旁热式SnO2气敏元件
在陶瓷管内放置加热丝,在瓷管外涂梳状金电极,再在金电极外涂气敏半导体材料。
它克服内热式器件的缺点,使器件稳定性明显提高。
加热器阻值30Ω~40Ω
第二章实验内容
1、实验目的
加强对《传感器原理及工程应用》中所学只是的了解,锻炼自己的动手能力,提高自己的学术修养和学习兴趣,培养严谨的实验态度。
通过学习传感器及其相关知识,意识到传感器是一种十分有用的器件,故选择了气敏传感器,制作一件简易的家庭可燃性气报警器
2、实验准备
通过调研,我们知道可燃性气体检测用传感器又称为气体传感器或气敏元件主要用于工业中天然气、煤气、石油化工等部门的易燃、易爆、有毒、有害气体的检测,并进行自动控制及安全报警。
在防治公害方面,则用于检测污染的气体;在家庭中则主要用于煤气报警及火灾报警。
而家用可燃气体报警器也可以叫做燃气报警器,主要用于检测家庭煤气泄漏,防止煤气中毒和煤气爆炸事故的发生。
可燃性气体检测报警装置广泛应用在国民经济的各个领域,同时在人们的日常生活中,在保证家庭安全方面也起到了不可忽视的作用。
可燃气体报警器按照使用环境可以分为工业用气体报警器和家用燃气报警器,按自身形态可分为固定式可燃气体报警器和便携式可燃气体报警器。
本实验用到的是半导体气敏传感器。
半导体气敏传感器是利用待测气体与半导体表面接触时,产生的电导率等物理性质变化来检测气体的。
3、实验设计思路及设计电路图
所做的简易可燃气体报警器是借助所学的传感器和相关电路知识利用半导体气敏传感器来检测可燃性气体并发出相关的警报。
家庭燃气报警器的组成如下图所示。
洁净空气中,气敏传感器的电阻较大,在电阻R上的输出电压较小;而当检测到泄漏的燃气时,气敏传感器的电阻变小,R上的输出电压增大,超过规定浓度时,驱动报警电路发出声光报警。
其主要的组成部分如下图所示:
根据相关知识,对此结构图进行简化,设计出如下的电路图:
该报警电路电源部分采用变压器T进行降压,T次级的3.5V交流电压供气敏元件QM-N5加热用,次级12V交流电压作为报警电路的电源。
当煤气达到一定浓度时,RP1输出的电压升高并触发双向晶闸管VS1导通,压电蜂鸣器HTD会立即发出报警声。
使用时,可根据需要的报警点调节RP1。
4、预期目标和疑难问题
预期目标:
做出成品,加强动手能力,在完成的过程中体会乐趣及总结经验,充分利用并巩固所学知识。
疑难问题:
电路的组装、变压器的调节、RP1的调节等相关问题
解决方案:
查阅并计算实验所用的器材型号,通过科技市场等相关市场购买所需要的实验原件,借用图书馆资源,查阅电路组装、变压器调节、RP1的调节的相关知识。
第三章应用实例
气敏传感器的应用
分为检测、报警、监控等类型。
1、电源电路
一般气敏元件的工作电压不高(3V~10V),其工作电压,特别是供给加热的电压,必须稳定。
否则,将导致加热器的温度变化幅度过大,使气敏元件的工作点漂移,影响检测准确性。
2、辅助电路
由于气敏元件自身的特性(温度系数、湿度系数、初期稳定性等),在设计、制作应用电路时,应予以考虑。
如采用温度补偿电路,减少气敏元件的温度系数引起的误差;设置延时电路,防止通电初期,因气敏元件阻值大幅度变化造成误报;使用加热器失效通知电路,防止加热器失效导致漏报现象。
下图是一温度补偿电路
3、检测工作电路
这是气敏元件应用电路的主体部分。
下图是设有串联蜂鸣器的应用电路。
随着环境中可燃性气体浓度的增加,气敏元件的阻值下降到一定值后,流入蜂鸣器的电流,足以推动其工作而发出报警信号。
下面介绍几种应用实例
一、气体传感器在火灾探测中的应用:
燃烧产生的可用作火灾报警的燃烧释放气体主要有CO、CO2、NOx、CH4、H22、H2O、胺(-NH2)等,目前可以用作探测可燃性气体或火灾燃烧释放气体的气体传感器主要有:
半导体气体探测器,红外吸收式气体传感器,电化学传感器以及正在发展的智能气体传感器或电子鼻。
1.半导体气体探测器
主要采用上面已经介绍过的SnO2型半导体气体传感器。
工作原理已经介绍过,不再赘述。
这种气体传感器对不同气体的灵敏度特性如右图所示,敏感元件的阻值R与空气中被测气体的浓度C成对数关系变化:
LogR=mLogC+n(m、n均为常数)
m表示随气体浓度而变化的传感器的灵敏度(也称之为气体分离率),对于可燃性气体来说,m值多数介于1/2至1/3之间),n与气体灵敏度有关,除了随传感器材料和气体种类不同而变化外,还会由于测量温度和激活剂的不同而发生大幅度的变化。
这种气体传感器可以检测甲烷、丙烷、一氧化碳、氢气、酒精、硫化氢等可燃性气体,并具有检测灵敏度高、响应速度快、实用价值大等优点。
2.红外吸收式气体传感器
红外吸收式气体传感器原理基于Lambert-Beer定律,即若对两个分子以上的气体照射红外光,则分子的动能发生变化,吸收特定波长光,这种特定波长光是由分子结构决定的,由该吸收频谱判别分子种类,由吸收的强弱可测得气体浓度。
信号探测部分主要由发射器、探测室和接受器组成,在正常情况下,发射器发送检测气体对应特定吸收波长的脉冲红外光束,经过气体探测室照射到接收器的光敏元件上。
探测室可做成吸收式以提高传感器的灵敏度并缩短响应时间。
当检测气体进入探测室,接收器接收经由检测室气体吸收衰减的红外辐射能量,从而由红外特征波长得知气体的种类,由气体吸收红外光束能量的强弱得知气体的浓度。
该类传感器具有高抗振能力和抗污染能力,与计算机相结合,能连续测试分析气体,能够实现自动校正、自动运行的功能。
红外吸收式气体传感器可以检测多种气体,且具有灵敏度高、气体选择性好、可靠性好、响应速度快等优点。
3.电化学式气体传感器
电化学式气体传感器可分为原电池式,定电位电解式、电量式、离子电极式四种类型。
定电位式传感器是通过测量电解时流过的电流来检测气体的浓度,和原电池式不同的是,它需要由外界施加特定电压,能检测CO、NO、NO2、O2、SO2等气体。
电量式气体传感器通过被测气体与电解质反应产生的电流来检测气体的浓度。
离子电极式气体传感器出现得较早,通过测量离子极化电流来检测气体的浓度。
电化学式气体传感器主要的优点是检测气体的灵敏度高,选择性好。
表2为以上三种气体传感器性能比较。
下面是三种传感器的对比:
检测方式
灵敏度
可靠性
气体选择性
相应速度
稳定性
处理简易度
采样系统
经济性
测量范围
维护保养
辅助气体
半导体式
很好
好
好
很好
较好
很简单
不要
价格很低
10x10-6~LEL
几乎不要
不要
红外吸收式
较好
好
很好
好
好
较复杂
必要
差
1x10-6~100%
必要
不要
定电位电解式
好
好
好
好(20~30s)
好
简单
必要
中等
大
经常
必要
LEL-地爆炸极限(LowExplosionLimit)
4.智能气体传感器
智能气体传感器又名电子鼻,其工作原理是建立在模拟人的嗅觉形成过程基础上的,如下图3所示:
(1)气敏传感器阵列,相当于初级嗅觉神经元。
由具有广谱响应特性、交叉灵敏度较大、对不同气味气体灵敏度不同的气敏元件组成。
通常,气敏传感器阵列可以采用集成工艺制作专用的气敏传感器阵列,这种阵列体积小,功耗低,便于信号的集中采集与处理。
单个气敏传感器与传感器阵列在特性上有质的区别,单个气敏传感器对气味或气体的响应可用强度来表示,而气敏传感器阵列除了各个传感器的响应外,在全部传感器组成的多维空间中形成响应模式,而这正是电子鼻能对多种气味和气体进行辨识的关键所在。
(2)信号预处理单元,它对传感器阵列的响应模式进行预加工,完成特征提取。
如在气味或气体的定性辨识中,采用归一化算法可在一定程度上消除浓度对传感器输出的影响。
(3)模式识别单元,相当于动物和人类的大脑,它运用一定的算法完成气味或气体的定性定量辨识.电子鼻中,模式识别算法有:
相关算法、最小二乘法、聚类方法、主成分分析法、偏最小二乘法、人工神经网络法模糊逻辑法等。
模式识别过程可以概括为建立已知气味的信息数据库、处理待测气味信息、提取待测气味信息的特征、特征分类和判定等5个步骤。
电子鼻可在多种气体共存的复杂混合气体中定量地对多种气体进行识别分析,灵敏度可达几个ppb,具有智能、小型化等优点,具有广泛而重要的应用前途。
特殊场所可燃气体火灾探测:
在煤矿、石油、化工等企业,一旦发生可燃气体泄漏,极易造成大面积火灾并引发爆炸事故,所以在这些场所对煤气、天然气、液化气等可燃性气体进行气体泄漏检测,可以做到极早期地预防灾害的发生。
可燃气体监测原理是:
针对某种具体的易燃易爆气体,选择对该气体具有一定选择性、灵敏度高、响应时间短的气体传感器,将气体传感器安装在生产、储备、使用等车间场所中,及时检测气体含量,如果可燃性气体含量达到预先设定阈值或气体浓度达到气体最低爆炸浓度界限,通过控制器启动报警装置或联动保护系统,从而达到预防火灾灾害、减小爆炸危险的目的。
现行的可燃气体探测器一般都是点型气体探测器,在实际应用中存在寿命短、易中毒、探测器面积小等缺陷,因此目前现场应用一般只限于在重点位置安放。
基于气体分子红外吸收原理的大面积可燃气体探测器在90年代初期由英国西格公司首创,沈阳消防科研所填补了我国在此项技术领域的空白,自行研制开发了线型红外可燃气体探测器,采用双波段实现对可燃气体的探测,一对探测器的最远探测距离可达80m,探测灵敏度高、响应速度快,不会因某种气体中毒而损坏器件,也不会因可燃气体浓度过高而降低性能。
由于该系统采用了双波段互补技术、信号窄脉冲同步分离技术、探测器工作点自动调整技术,最大限度地消除了灰尘、雨、雪、雾等自然环境对系统工作的影响,较好地解决了系统在较恶劣环境下长期稳定运行问题。
其探测效率、寿命、性能稳定都远优于目前应用的点型可燃气体控制器。
多参数复合火灾探测
利用传统火灾探测器如感烟探测器等和气体传感器结合形成多元复合火灾探测技术,可以实现早期火灾可靠探测,从而改善火灾探测的准确度并降低误报率。
高灵敏度的光声火灾气体探测
利用光声气体传感器的高灵敏度、快速响应等优点,可以对微量火灾气体进行探测从而实现火灾早期预报。
这种气体传感器原理是:
气体吸收入射脉冲调制红外光束后产生声波,通过对声波信号检测得知气体浓度。
下图左为Nebiker等人开发的一种光声火灾气体检测装置,通过控制真空灯泡脉冲电流得到脉冲调制的红外光源,这种脉冲光源省略了斩波器、马达等设备,而且可以由灯泡的亮度、灯泡的温度、脉冲宽度来实现红外光源的可靠稳定。
当检测气体进入约1cm3大小的检测室后,在气体吸收波长脉冲光源作用下产生声波,通过微音器检测送入放大处理电路,经过数字处理后得到气体的浓度。
如下图右,利用这种光声火灾气体检测装置对欧洲实验火TF2气体浓度进行测量发现,在阴燃阶段CO浓度即表现了一
定程度的增长,而CO2增长较慢,当阴燃转为明火时,CO2气体浓度显著增加,同时CO气体浓度显著减少,在整个过程中,始终有少量CH4气体的释放,最高浓度可达20ppm左右。
实验证明光声气体探测器能探测火灾早期现象,在火灾探测领域有极大的发展和应用前景。
智能火灾探测
智能火灾探测是指探测系统采用有模糊逻辑算法和神经网络智能化算法以及它们的复合算法,能够根据现场环境自动调整运行参数,即具有自学习功能和自适应能力,同时对信号的处理、报警的确定以及联动逻辑等功能都采取智能算法,从而更接近人的感观和实际情况,提高火灾报警和联动控制的准确性和可靠性。
智能气体探测技术近年来在火灾探测领域得到的一定程度的发展,最早的电子鼻火灾探测器成功地区分出了燃着的香烟和燃烧各种木材的气味,如区分出橡木、红木和火柴梗燃烧的不同气味。
目前利用人工神经网络软件智能火灾气体探测器已能随机自动辨认各类火灾气体,下一步工作是对多种类型火灾的辨认能力、失报条件、早期报警能力和执行持续性监测的工程技术问题进行深入研究。
电子鼻技术在火灾探测领域的研究将拓展气体传感器的研究领域,扩大气体传感器的应用范围,提高火灾探测的智能化和可靠性。
2、酒精测试仪
酒精测试仪的电路如下图所示,该测试仪只要被试者向传感器探头吹一口气,便可显示出醉洒的程度。
气体传感器可选用TGS—812。
IC为显示驱动电路,其输出端连接发光二极管,发光二极管可采用不同颜色,以区分酒精浓度。
当气体传感器探不到酒精时,QM的1、4间电阻较大,使IC5脚的电平为低电平,IC不工作,发光二极管不亮;当气体传感器探测到酒精时,1、4间电阻变低,从而使IC5脚电平变高,推动IC工作,驱动发光二极管点亮。
酒精含量越高,则QM的电阻阻值越小,IC5脚的电平越高,依次点亮发光二极管就多。
第四章思考与总结
1、对气敏传感器的发展的思考:
气体传感器的研究涉及面广、难度大,属于多学科交叉的研究领域。
要切实提高传感器各方面的性能指标需要多学科、多领域研究者的协同合作。
气敏材料的开发和根据不同原理进行传感器结构的合理设计一直受到研究人员的关注。
在综合气体传感器的国内外的研究未来气体传感器的发展也将围绕这两方面展开工作。
主要内容为:
(1)气敏材料的进一步开发:
一方面寻找新的添加剂对已开发的气敏材料的敏感特性进一步提高,尤其是通过选择不同的添加剂来改善同一基质材料对不同气体的选择性;另一方面充分利用纳米、薄膜等新材料制备技术使气敏材料各方面的性能均得到大大改善,譬如:
纳米器件比表面积大,有利于提高其灵敏度,大大降低使用温度,易于器件集成化,降低成本,便于使用。
(2)新型气体传感器的开发和设计:
根据气体与气敏材料可能产生的不同效应设计出新型气体传感器是气体传感器未来发展的重要方向和后劲。
近年来表面声波气体传感器、光学式气体传感器、石英谐振式气体传感器等新型传感器的开发成功一步开阔了设计者的视野。
目前仿生气体传感器也在研究中。
警犬的鼻子就是一种灵敏度和选择性都非常好的理想气敏传感器,结合仿生学和传感器技术研究类似狗鼻子的“电子鼻”将是气体传感器发展的重要趋势和目标之一。
(3)气体传感器传感机理的研究:
新的气敏材料和新型传感器层出不穷,需要在理论上对它们的传感机理进行深入研究。
传感机理一旦明确,设计者便可有据可依地针对传感器的不足之处加以改进,也将大大促进气体传感器的产业化进程。
(4)气体传感器的智能化:
生产和生活日新月异的发展变化对气体传感器提出了更高的要求,气体传感器智能化是其发展的必由之路。
纳米、薄膜技术等新材料制备技术的成功应用为气体传感器集成化和智能化提供了很好的前提条件。
气体传感器将在充分利用微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技