五種氣體傳感器的工作原理

測量氣體的相關(guān)濃度，主要的儀器是氣體檢測變送器，而它的核心部分就是氣體傳感器。根據(jù)不同的測量原理，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電極，就可以產(chǎn)生電場，當(dāng)被測的氣體在紫外燈的照射下的時候，就會被離子化，然后形成正離子和負離子，這個時候在電極之間就可以產(chǎn)生電流，接著通過放大輸出信號。這種氣體傳感器具有很多優(yōu)點：安全又可靠、不會發(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)各種不同的元素對某個特定的波長的吸收這個原理工作的，它的優(yōu)點有：反應(yīng)很靈敏、抗中毒性很好以及對很多的碳氫化合物都有相應(yīng)的反應(yīng)。缺點是：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)部分就會產(chǎn)生陽極。氫氧化鉀和氧氣在經(jīng)過電解質(zhì)的時候，就會在陰陽極發(fā)生氧化還原的反應(yīng)，這個時候，陽極的金屬就會被離子化，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，而在整個反應(yīng)當(dāng)中，陽極金屬就會被消耗，因此在一定的時間內(nèi)，就需要更換氣體傳感器。

定電位電解式傳感器

它在測毒類的場合的應(yīng)用非常的廣泛，這款傳感器，國外的技術(shù)較先進，而國內(nèi)的技術(shù)還不夠成熟，所以它一般都是進口的產(chǎn)品。它的結(jié)構(gòu)是：有一個用塑料制造的筒狀池體，在里面安裝好參比電極、對電極以及工作電極，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發(fā)生還原或者是氧化反應(yīng)，而在對電極就會發(fā)生氧化或者是還原反應(yīng)，這個時候，電極的平衡電位就會產(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)惠斯通電橋這個原理，環(huán)境中的可燃氣體跟感應(yīng)電阻發(fā)生無焰燃燒的反應(yīng)，溫度的變化會引起感應(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，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。