气体传感器的特性和应用前景
什么是气体传感器
气体传感器是可以将气体的成分及浓度等信息转换为可以被检测人员、仪器仪表、计算机等利用的声、电、光或者数字信息的一种设备，通常被安装于气体监测系统探测头内，用于现场采集环境中的气体数据。气体传感器是气体监测系统的核心，对气体检测起着决定性的作用，可以将气体信号转换为电信号，再通过串口通信，传至单片机中进行数据处理。
从工作原理、特性分析到测量技术，从所用材料到制造工艺，从检测对象到应用领域，都可以构成独立的分类标准，衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系，尤其在分类标准的问题上目前还没有统一，要对其进行严格的系统分类难度颇大，接下来了解一下气体传感器的主要特性。
气体传感器的特性
1、稳定性
稳定性是指气体传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性，取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时，整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化，表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下，一个气体变送器在连续工作条件下，每年零点漂移小于10%。
2、灵敏度
灵敏度是指气体传感器输出变化量与被测输入变化量之比，主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术，它对目标气体的阀限制（TLV-thresh-oldlimitvalue）或最低爆炸限（LEL-lowerexplosivelimit）的百分比的检测要有足够的灵敏性。
3、选择性
选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的，因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性，理想气体变送器应具有高灵敏度和高选择性。
4、抗腐蚀
抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时，探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下，传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征，即灵敏度、选择性以及稳定性等，主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料，使气体变送器的敏感特性达到最优。
气体传感器的应用
人们在日常生活和生产活动及动植物的生长过程均与周围环境气氛的变化紧密相关。如果空气中缺少氧气会使人感到窒息，空气中含有有毒气体会带来更大的危害;如果有可燃气体的泄露则会引起爆炸和火灾。在各类企业特别是石油化工、煤矿、汽车等企业中，使用的气体原料和产生的气体数量和种类不断增加。因此，高性能气体传感器近年来成为国内外研究的重点和热点。
环境问题一直是全国乃至全世界最关心的话题之一，人类赖以生存的环境一直在遭受着严重的破坏，如何保护环境就需要建立环境监管机制，建设物联网成为必要，而气体传感器作为环境检测的必备传感器将有助于建设环境物联网。
传感器是物联网最核心和最基础的环节，是各种信息和人工智能的桥梁，其技术领域中重要门类之一的气体传感器，横跨功能材料、电子陶瓷、光电子元器件、MEMS技术、纳米技术、有机高分子等众多基础和应用学科。高性能的气体传感器能大大提高信息采集、处理、深加工水平，提高实时预测事故的准确性，不断消除事故隐患，大幅度减少事故特别是重大事故的发生。能有效实现安全监察和安全生产监督管理的电子化，变被动救灾为主动防灾，使安全生产向科学化管理迈进。
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