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传感器是沼气工程监测系统的核心，是各种信息和人工智能的桥梁。其中气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置，通常被用来检测气体的类别、浓度和成分。 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，提高沼气工程运行安全性，为优化工艺提供关键数据支持，并大幅度减少人工负荷及成本，使沼气工程向科学化管理迈进。 本文介绍了半导体式气体传感器、热导池式气体传感器、红外线气体传感器等几种常见气体传感器的特性、工作原理,并阐述了这几种气体传感器在日常生活及特殊场合中的应用的优缺点。 1 半导体式气体传感器 它是利用一些金属氧化物半导体材料，在一定温度下，电导率随着环境气体成份的变化而变化的原理制造的。比如，酒精传感器，就是利用二氧化锡在高温下遇到酒精气体时，电阻会急剧减小的原理制备的。 半导体式气体传感器可以有效地用于：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯等很多气体地检测。尤其是，这种传感器成本低廉，适宜于民用气体检测的需求。 缺点：稳定性较差，受环境影响较大，不宜应用于计量准确要求的场所。 2 热导池式气体传感器 每一种气体，都有自己特定的热导率，当两个和多个气体的热导率差别较大时，可以利用热导元件，分辨其中一个组分的含量。这种传感器目前被用于氢气的检测、二氧化碳的检测、高浓度甲烷的检测。其缺点是可应用范围较窄，限制因素较多。 3 电化学式气体传感器 相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性，可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应，可以分辨气体成份、检测气体浓度。 电化学气体传感器分很多子类：如原电池型气体传感器可有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等；恒定电位电解池型气体传感器用于检测还原性气体非常有效，已经成功地用于一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气等气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器；其它还有浓差电池型气体传感器、极限电流型气体传感器等电化学气体传感器。 4 红外线气体传感器 大部分的气体在中红外区都有特征吸收峰，检测特征吸收峰位置的吸收情况，就可以确定某气体的浓度。这种传感器过去都是大型的分析仪器，但是近些年，随着以MEMS技术为基础的传感器工业的发展，这种传感器的体积已经由10升，45公斤的巨无霸，减小到2毫升（拇指大小）左右。 微型红外甲烷传感器 使用无需调制光源的红外探测器使得仪器完全没有机械运动部件，完全实现免维护化。红外线气体传感器可以有效地分辨气体的种类，准确测定气体浓度。这种传感器成功的用于二氧化碳、甲烷的检测。 5 磁性氧气传感器 这是磁性氧气分析仪的核心，但是目前也已经实现了“传感器化”进程。它是利用空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理制备的。这种传感器只能用于氧气的检测，选择性极好。 大气环境中只有氮氧化物能够产生微小的影响，但是由于这些干扰气体的含量往往很少，所以，磁氧分析技术的选择性几乎是唯一的。 版权声明:欢迎转载，请务必注明来源于@沼气工程及其测控技术，违者必究。 |
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