第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)

電化學(xué)式傳感器是以離子導(dǎo)電為基礎(chǔ)制成，包括定電位電解、迦伐尼電池式、隔膜離子電極式、固定電解質(zhì)式等。其中半導(dǎo)體氣敏元件典型技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量范圍為（1～10000）×10-6，重復(fù)誤差小于2%，響應(yīng)時(shí)間小于5s。

根據(jù)其電特性的形成不同，電化學(xué)型氣體傳感器可分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種類型。電化學(xué)式傳感器主要用于 分析 氣體，液體或溶于液體的固體成分，液體的酸堿度，電導(dǎo)率及氧化還原電位等參數(shù)的測(cè)量。

1、原電池式氣體傳感器通過(guò)檢測(cè)電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)，市售的檢測(cè)缺氧的儀器幾乎都配有這種傳感器，近年來(lái)，又開(kāi)發(fā)了檢測(cè)酸性氣體和毒性氣體的原電池式傳感器；

2、可控電位電解式傳感器是通過(guò)測(cè)量電解時(shí)流過(guò)的電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)，和原電池式不同的是，需要由外界施加特定電壓，除了能檢測(cè)CO，NO，N02，02，S02等氣體外，還能檢測(cè)血液中的氧體積分?jǐn)?shù)；

3、電量式氣體傳感器是通過(guò)被測(cè)氣體與電解質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)；

4、離子電極式氣體傳感器出現(xiàn)得較早，通過(guò)測(cè)量離子極化電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)已電化學(xué)式氣體傳感器主要的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)氣體的靈敏度高、選擇性好。

另外，根據(jù)傳感器對(duì)信號(hào)的檢測(cè)轉(zhuǎn)換過(guò)程，傳感器可劃分為直接轉(zhuǎn)換型傳感器和間接轉(zhuǎn)換型傳感器兩大類。前者是把輸入給傳感器的非電量一次性的變換為電信號(hào)輸出，如光敏電阻受到光照射時(shí)，電阻值會(huì)發(fā)生變化，直接把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出；后者則要把輸入給傳感器的非電量先轉(zhuǎn)換成另外一種非電量，然后再轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，如采用彈簧管敏感元件制成的壓力傳感器就屬于這一類，當(dāng)有壓力作用到彈簧管時(shí)，彈簧管產(chǎn)生形變，傳感器再把變形量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。

第二節(jié) 發(fā)展歷程

隨著當(dāng)前世界各國(guó)對(duì)于氣體偵測(cè)技術(shù)的需求日益增加，相關(guān)的技術(shù)和儀器也得到了很好的發(fā)展，但是許多量測(cè)方法需要有大型昂貴的儀器設(shè)備，如氣相層析儀/質(zhì)譜儀、傅立葉轉(zhuǎn)換紅外線光譜儀、化學(xué)發(fā)光量測(cè)儀等，還不能大規(guī)模普及使用，而體積小，成本低的氣體傳感器則很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

氣體傳感器是當(dāng)前比較熱門的傳感器技術(shù)，已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)、國(guó)防等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。我國(guó)在上世紀(jì)50年代已有相關(guān)方面的 研究 ，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在時(shí)間上并沒(méi)有絕對(duì)的差距（一般國(guó)際上氣體傳感器起始與上世紀(jì)50年代的電化學(xué)傳感器），不過(guò)國(guó)際上最早的氣體傳感器起始于上世紀(jì)20年代的催化燃燒氣體傳感器。

氣體傳感器 市場(chǎng)發(fā)展 的最大推動(dòng)力是國(guó)際上對(duì)有毒氣體排放和污染物排放方面的嚴(yán)格立法，法規(guī)的建立專門用于降低由于在狹窄空間內(nèi)危險(xiǎn)氣氛的存在所造成的事故數(shù)量，同時(shí)使得人們對(duì)家庭中出現(xiàn)的有害氣體污染的關(guān)心程度大幅度增強(qiáng)，這就使得氣體傳感器有了廣泛的市場(chǎng)，如今氣體傳感器已經(jīng)廣泛的運(yùn)用到了工業(yè)、環(huán)保、國(guó)防等諸多領(lǐng)域。

目前，人們對(duì)氣體的檢測(cè)手段主要方法有以下幾種：熱導(dǎo) 分析 （常用于氣相色譜 分析 ）、磁式氧 分析 、電子捕獲 分析 、紫外吸收 分析 、光纖傳感器、半導(dǎo)體氣敏傳感器、化學(xué)發(fā)光式氣體傳感器、化學(xué) 分析 、電化學(xué)式傳感器。在眾多的 分析 設(shè)備中，一些設(shè)備，如化學(xué)發(fā)光式氣體 分析 儀等，雖然具有檢測(cè)靈敏度高、準(zhǔn)確性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但由于體積龐大，不能用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而且價(jià)格昂貴，超出一般檢測(cè)用戶的承受能力，所以其應(yīng)用受到很大限制；其它一些 分析 設(shè)備，如半導(dǎo)體氣敏傳感器（如SnO2，ZnO等）[2-4]，靈敏度雖然比較高，但穩(wěn)定性較差，工作溫度大數(shù)在300℃以上，需要加熱裝置，一般只能用作報(bào)警器。

相對(duì)而言，電化學(xué)式傳感器既能滿足一般檢測(cè)中對(duì)靈敏度和準(zhǔn)確性的需要，又具有體積小、操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、可用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以，在目前已有的各類氣體檢測(cè)設(shè)備中，電化學(xué)傳感器占有很重要的地位。

目前這種傳感器的主要供應(yīng)商遍布全世界，主要在德國(guó)、日本、美國(guó)，最近新加入幾個(gè)歐洲供應(yīng)商：英國(guó)、瑞士等。中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域起步很早，但是產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程效果不佳。



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