国外气敏传感器的发展动向

为满足可燃性气体泄漏报警、环境保护检测等对气体传感器日益增长的需要，近年来在世界范围内对气体传感器的开发和研究取得很大的进展，本文简要介绍半导体气敏传感器，固体电解质传感器和其他新型气敏传感器的发展情况。     

气体传感器研究进展和发展方向

根据气体传感器使用的气敏材料以及气敏材料与气体相互作用的效应不同对目前研究的主要气体传感器进行了分类。介绍了半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、光学式气体传感器、石英谐振式气体传感器、表面声波气体传感器等气体传感器国内外研究与应用概况。重点叙述了不同类型气体传感器气敏材料研究取得的进展情况。在综合该领域国内外研究现状的基础上，提出了气体传感器的发展方向。     

气敏传感器的应用研究

气敏传感器主要应用于工业、民用中对有毒有害、可燃易爆气体的泄漏检测，也用于对其它化学气体进行定量分析以及对大气污染进行监测。本文主要研究利用气敏元件和相应的处理电路来构成标准探测器中的几个主要问题，并讨论了标准探测器与系统的接口电路。     

一种新型智能气敏传感器的研究与设计

研究并设计了一种新型智能气敏传感器.简要介绍了TiO2气敏元件及气敏机理.将拥有ARM7内核的LPC2131微处理器做为主控制器,实时监测电源电压,实现对温度准确控制,同时测量气敏薄膜的电阻,经元件阻值和气体浓度的校准后,显示被测气体浓度,同时提供一个友好的用户界面,并具备报警功能,实现了气敏传感器智能化,具有动态测量范围大(1～500 MΩ),精确度高(精确度优于0.5%),功耗低、体积小、成本低、可重复利用等特点.     

金属氧化物气敏传感器(V)

大多数实用气敏传感器是金属氧化物半导体或金属氧化物固体电解质材料制作的,所以,把它们分为氧化物半导体气敏传感器和氧化物固体电解质气敏传感器两类.前者利用待测气体与氧化物半导体的相互作用引起器件电导（或电阻）的变化来测定气体，后者 利用氧化物固体电解质制作的电池的电动势与气体浓度的关系来测定气体的．     

金属氧化物气敏传感器（Ⅳ）

绝大多数金属氧化物气敏传感器的工作原理是基于待测气体的吸附和紧随着的表面反应过程所引起的电导变化．本章简要介绍金属氧化物的表面性质和表面反应过程,作为深入了解其气敏作用机理和改善气敏传感器性能的基础．     

SnO2掺杂纳米TiO2材料气敏性能研究

以纳米TiO2为基料掺杂适量SnO2作为气敏材料,通过传统的气敏传感器制备技术,制作出旁热式气敏传感器,研究了此类传感器对有机挥发气体甲醇、甲醛、乙醇、丙酮的气敏特性,并利用Gaussian03软件,对各被测气体的分子轨道进行了计算分析,对TiO2-SnO2气敏元件的选择性机理做了定性分析.结果表明:TiO2-SnO2传感器对甲醇、甲醛、乙醇等有机挥发性气体具有极高的灵敏度,在不同工作电压下对各类气体表现出较好的选择性,气体分子轨道能量的差异是元件气敏选择性的定性因素.     

场效应气敏传感器的研究进展

叙述了场效应气敏器件的基本理论和重要研究方向－高温场效应气敏器件和阵列式智能气体传感器。     

国内气敏传感器动态

气敏传感器对促进科学技术发展、安全生产、环境保护等方面的重要作用及其广泛的应用性,早为国内学者和科技人员所关注。目前,研制气敏传感器的单位上百家,在品种开发和提高产品质量方面的研究也已取得较大进展。国际上一些主要的气敏传感器,例如MOS式、MOSFET式、接触燃烧式、固体电解质式、电化学式、热导式、振动式、电极式等等国内都有研究。此外,利用光纤、LB膜等新技术研究气敏的工作也正在进行。金属氧化物半导体式气敏传感器,由于它能检测的气体品种较多,且检测气体的浓度范围符合易燃、易爆气体LEL值的要求,气敏灵敏度亦较高,价格低廉,因此,和国外一样是研究和生产最多的一种气敏传感器。     

硅胶基催化涂层对Ag-SnO_2气敏性能的影响

采用不同的硅胶基催化涂层对广谱敏感型Ag-SnO2气敏元件进行了表面修饰,改善了Ag-SnO2气敏元件的气体灵敏度和气体选择性,提高了Ag-SnO2气敏元件对H2的选择性     

金属氧化物气敏传感器

6结论与展望 6.1气敏传感器近年来的研究开发成果 以二氧化锡可燃性气体传感器为代表的金属氧化物半导体气敏传感器和以二氧化锆浓差电池氧气传感器为代表的金属氧化物固体电解质气敏传感器实用化以来的短短几十年,金属氧化物气敏传感器事业得到很大的发展,特别是近20年来,它引起了世界主要国     

改善SnO2气体传感器气敏性能的研究进展

随着气体检测的广泛应用,SnO2传感器正引起越来越多的关注.基于对SnO2气敏材料的气敏机理进行综合性阐述的基础之上,从气敏材料和传感器设计两方面重点分析了SnO2气体传感器气敏性能的影响因素,并着重分析了运用当前纳米技术制备SnO2传感器的研究进展,进一步讨论了SnO2传感器发展的研究方向与前景.     

金属硝酸氧化法制备的SnO2微粉的气敏特性研究

本文研究采秀金属锡硝酸盐氧化法制备的ＳｎＯ２微粉的气敏性能，发现该方法制得的ＳｎＯ２微粉具有良好的气敏特性，掺杂后做成的气敏元件可燃气体具有很高的灵敏度，可抵抗高浓度可燃气体的冲击，长期稳定性好。     

丁烷气敏传感器可靠性研究􀀁

通过对旁热式下烷气敏传感器的工作寿命试验和试验数据的处理,获得了该元件的寿命分布及分参数等信息。了解了该类元件的可靠性水平,为评价和提高该气敏传感器的可靠性水平提供了依据。     

氧化锌气体传感器的制备及甲烷检测特性研究

甲烷(CH4)是电力变压器油纸绝缘中溶解的主要故障特征气体,能有效反映运行变压器油纸绝缘故障.气体传感检测是油中气体在线监测、分析的关键.基于水热法,制备了氧化锌(ZnO)纳米片和纳米球气敏材料及传感元件,基于实验室搭建的微量气体检测平台测试了其对CH4的检测特性.研究表明:基于ZnO纳米片制作的气体传感器比纳米球传感器对CH4表现出更好的气敏性能,对50μL/L CH4的最佳工作温度降低了约60℃,同时对低浓度(1μL/L～20μL/L)CH4表现出较高的线性度和长期稳定性.本研究对研制高性能的ZnO基CH4气体传感器奠定了基础.     

Pr6O11/SnO2复合材料的制备及对异丙醇气敏特性的研究

通过水热法和退火处理制备了不同Pr浓度(0%,1%,2%,4%)的Pr6O11/SnO2复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等方法对制备材料的物相结构、微观形貌和元素组成进行了表征,并制成旁热式气敏元件,对异丙醇气体进行气敏测试。实验结果表明,基于2%样品的Pr6O11/SnO2气体传感器的气敏性能最佳,在最佳工作温度200℃下对100×10^-6异丙醇气体响应达到16.2,是纯相SnO2传感器响应的2.3倍。最后,对基于Pr6O11/SnO2复合材料气体传感器的气敏机理进行了分析讨论。     

气敏元件离散性对气体体积分数测试准确度的影响

介绍了一种对气体体积分数进行数字化测量的新方法,分析了其工作原理及刻度方程线性化方法。在设计过程中发现,气敏元件离散性对气体体积分数的测量结果影响很大,为此,分析了由于气敏元件离散性的影响而带来的测量误差;并讨论了欲保证气体体积分数测试精确,气敏元件筛选时所应满足的条件。最后,通过一个实例对该分析方法进行了验证。     

用非加热式气敏传感器的有毒气体报警器

在有毒气体报警器的设计制作中,气敏传感器通常选用加热式、旁热式及催化燃烧式的半导体气敏元件。由于该类元件在工作时需要加热,元件长时间处于较高温度状态下,引起灵敏度变化,需要定期对气敏元件进行标定,给使用带来不便,同时由于加热也使得元件的功耗较大。下面介绍一款由非加热式气敏传感器构成的简易有毒气体报警器,可以克服以上不足。电路原理图如附图所示。气敏传感器采用非加热式气敏传感器TP-1.1A,它是采用纳米SnO2进行半导体掺杂,以微珠结构制成的非加热式低功耗气敏传感     

一维纳米材料在气体传感器中的应用

评述了目前一维纳米材料在气体传感器中的应用进展.包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、单根金属及金属氧化物纳米带或纳米线制作的传感器,这些传感器能在室温下检测,具有灵敏度高、漂移小的优点,但由于制作成本高昂、检测条件苛刻,离实用还很远.将氧化物一维纳米材料用于制作旁热式气敏元件,在保持其高灵敏度的同时提高稳定性,有助于解决旁热式气敏元件实用中存在的稳定性差的问题,将成为目前实用化研究的一个热点.     

贵金属Au对半导体金属氧化物气体传感器性能影响研究

随着工业时代到来，为国家发展提供便利的同时，大量排放的有毒气体造成的环境污染问题逐渐影响人们的生活。如何快速有效地检测有毒气体的浓度成为一个重要的研究课题。文章主要通过溶胶凝胶法制备气敏材料，制作气体传感器，针对NO₂、SO₂、NH₃等有毒气体，测试其气敏性能。通过实验与数据分析，对比了几种常用的半导体金属气敏材料WO₃、SnO₂、In₂O₃的气敏性能，以及向材料中掺杂贵金属Au后的气敏性能，总结归纳了贵金属Au对几种气体传感器常用半导体金属气敏材料气敏性能的影响。研究发现，贵金属Au对提高气体传感器灵敏度和缩短响应恢复时间方面有着较为正面的作用。