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。     

便携式气体检测仪的一种实用型线性化电路

在这里，配合气敏元件特性提出了一种线性电路，这一线性化方法的特色是通过综合折线与曲线两者，来实现对气敏元件较正曲线的拟合，并且得以在较高精度的条件下，拓展了气体浓度的测量范围，又因其结构简单而特别适用于便携式气体检测仪的线性化电路。     

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。     

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.     

气敏元件自平衡测量电路的设计

提出了一种气敏元件自平衡电路的设计法，操作这种电路没有常规电路那一种调零繁琐手续，但却有自动快速平衡的优点，从而实现了气体测量的高精度，快速性与简单化的愿望。     

气体传感器研究的新动态

气体传感器研究的新动态孙良彦（吉林大学教授）气体传感器和其它传感器一样，近来发展迅速．在气敏机理及新材料研究的基础上，不断开发出新型气敏元件及其传感器．研究的重点还是如何提高气敏元件的灵敏度、选择性及长期稳定性等方面。国外研究的主要动向如下：１．探索...     

半导体金属氧化物气敏材料敏感机理概述

本文结合半导体金属氧化物的电学特性，从气体分子与半导体金属氧化物气敏材料相互作用的角度出发，对其气敏机理作一概述。由于半导体金属氧化物气敏机理与氧存在密切相关，因而从表面吸附、催化氧化反应的角度研究气敏机理对研究反应机理、提高气敏性能、开发新型气敏材料和掺杂剂有着重要的意义。     

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     

纳米薄膜气敏技术发展与展望

目前,纳米薄膜气体传感器的发展趋势是提高灵敏度和工作性能,降低功耗和成本,缩小尺寸,简化电路.介绍SnO2、ZnO、TiO2等主要纳米薄膜气敏传感器研究现状.电子鼻依靠气体传感器阵列而组成,还介绍了装有电子鼻的机器人.     

外磁场诱导Ni-ZnO型甲醛传感器气敏性研究

结合NiO和四针状纳米ZnO的优点,提出了利用平行和垂直气敏膜的磁场诱导Ni纳米颗粒在四针状纳米ZnO气敏膜中的分布来制备甲醛气体传感器的方法.介绍了制备方法,分析了对甲醛的敏感性及其气敏性机理,测试了在不同使用方式中的稳定性.实验结果表明:平行于厚膜表面的磁诱导5%的Ni掺杂ZnO厚膜具有较好的稳定性,同时,对甲醛具有最佳的气敏性和检测的重复性,以其作为甲醛气体探测器具有很好的前景.     

便携式二氧化碳检测仪的设计

为了探测地震废墟狭小空间内幸存者的呼出气体,设计了便携式二氧化碳检测仪.检测仪采用红外二氧化碳传感器进行检测,通过单片机直接获取数字信号,并具有温度补偿功能.检测结果通过真空荧光显示屏显示,超过预设值触发声光报警.废墟实验表明:该检测仪适用于狭小空间内幸存者的搜索工作.     

便携式光离子化有害气体检测仪的设计

针对室内空气污染源的多样性与传统气体检测器检测种类的单一性的矛盾,设计了一种能够同时检测多种气体的新型便携式光离子化气体检测仪.该检测仪采用了MEMS结构的离子化室和混合信号级微处理器C8051F040,减小了仪器体积,降低了仪器功耗.利用单片机控制电流跨导增益的方法,实现了仪器的双量程数据采集功能,保证了仪器在两个量...     

基于MEMS技术的气体热导传感器的应用研究

针对传统的气体热导检测器在气体检测应用中存在检测精度差、灵敏度低、温度漂移大的缺点,本设计采用新型的MEMS气体热导传感器,设计了一种高性能的气体浓度检测系统.设计了一种高精度的双恒流源电路对电桥供电,运用微信号检测技术和温度补偿手段,采取模拟滤波和数字滤波相结合的方法,有效的抑制了各种类型的噪声干扰,提高了系统测量的精度与灵敏度,实现了微量气体浓度的准确测量,克服了传统气体热导检测的缺点.     

手持式乙醇测试仪的研制

介绍一种新型的乙醇测试仪的设计原理、实用电路及实验结果。该仪器具有体积小、灵敏度高、选择性好、稳定性高、响应时间短、手持、能方便地现场实时地检测气体中气态酒精浓度等特点。可用于交通安检及酒厂、食品工厂发酵的监测。     

Selective NH3 gas sensor based on Langmuir-Blodgett polypyrrole film

Polypyrrole thin films have been deposited onto a glass substrate by the Langmuir-Blodgett technique to fabricate a selective ammonia (NH₃) gas sensor. The d.c. electrical resistance of the sensing elements is found to exhibit a specific increase upon exposure to different gases such as NH₃, CO, CH₄, H₂ in N₂ and pure O₂. The polypyrrole thin-film detector shows a considerable increase of resistance when exposed to NH₃ in N₂, and negligible response when exposed to comparable concentrations of interfering gases such as CO, CH₄, H₂ in N₂ and pure O₂. The calibration curve for NH₃ in N₂ at room temperature is measured in the concentration range from 0.01 to 1%. The relative change of the electrical resistance is about 10% for the lower detectable limit of 100 ppm of NH₃ in N₂. The sensitivity of the Langmuir-Blodgett polypyrrole towards ammonia is considerably higher than that of the electrochemical polypyrrole. The fast rise time and the high sensitivity of the detector are reported as a function of number of the polypyrrole layers. Long-term aging tests of the selective NH₃ gas sensor are performed.     

用气体传感器数据求解煤制气报警器的设定浓度

本文详细介绍了如何根据气体传感器的气体特性数据来计算混合气浓度特性的方法.并以TGS822TF型传感器为例,详细介绍了以氢气设定、以CO浓度规定报警点的人工煤制气报警器设定浓度的计算方法.通过使用EXCEL对H2和CO的气体浓度特性数据进行处理,根据不同地区的人工煤制气的组分含量,即可计算当地煤制气报警器的设定浓度.     

汽车尾气用NO_x传感器

汽车尾气中的有害物主要有CO,HC,NOx,SOx以及一些微粒物质,给人类赖以生存的大气环境带来了严重的危害。汽车尾气用NOx传感器开发主要是为了解决NOx(包括NO,NO2)的排放问题,能够实现准确、快速地测定NOx含量,从而满足大气质量检测和环境保护的要求。目前,NOx气体传感器主要有半导体型、电位型和电流型。主要介绍了这3种汽车用NOx传感器的原理、结构及应用,并简要分析了其向微型化、集成化和智能化等方向发展的趋势。     

星载高光谱红外传感器反演大气痕量气体综述

利用遥感监测全球尺度上的痕量气体分布以及动态变化,对于理解对流层大气化学以及温室气体的源与汇具有重要的意义。本文首先介绍了国内外用于痕量气体探测的高光谱红外传感器的发展,由辐射传输方程出发分析了大气痕量气体遥感反演的特点,从前向模型、先验知识和最小化代价函数方案三个方面阐述了大气痕量气体遥感反演方案,最后指出了目前利用星载高光谱红外遥感数据反演大气痕量气体存在的一些问题以及可能的解决方案。     

Limitations on the use of perovskite-structure oxides in gas sensing as a result of the concurrent operation of separate mechanisms

This paper addresses the consequences of operating a semiconducting oxide gas sensor with appreciable oxygen ion mobility within a temperature range where equilibration of the bulk oxygen content and surface reactions with reducing gases can proceed simultaneously. The investigations focus on the behaviour of an example of a perovskite material (LaFe_0.95W_0.05O₃) stemming from standard perovskites, but having all alkaline ions substituted by rare earth, on its resistance and stability against sulfur-containing gases (H₂S) and on its sensitivity towards some important reducing gases (carbon monoxide, ethanol, methane, propane). The experimental results provide responses to these latter four gases which are distorted by the superimposition of responses involving bulk oxygen equilibration upon the surface reactions with reducing gases. It is concluded that, although perovskite-structure oxides remain useful for oxygen monitoring at high temperature, their deployment for sensing reducing gases is problematical.