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传感器科普07-气体传感器-识别气味的电子鼻子.docx
资料介绍
气体传感器——识别气味的"电子鼻子"
一、什么是气体传感器？
气体传感器是一种能够检测空气中特定气体种类及其浓度，并将其转换为电信号的装置。它就像人类鼻子的电子延伸，能够"嗅出"各种气体的存在。气体传感器在工业安全、环境监测、智能家居和医疗健康等领域发挥着至关重要的作用，特别是在可燃气体泄漏报警、有毒气体检测和空气质量监测方面，是保障生命财产安全的重要防线。
二、气体传感器的工作原理
半导体式气体传感器
半导体式气体传感器是目前应用最广泛的气体传感器类型。其核心是一层金属氧化物半导体材料（如二氧化锡SnO₂），在加热到一定温度时，材料表面会吸附氧气分子，形成空间电荷层，使材料电阻升高。当还原性气体（如一氧化碳、甲烷、酒精等）与材料表面接触时，会与吸附的氧发生反应，释放电子，导致材料电阻下降。通过测量电阻变化即可推算出气体浓度。
优点：灵敏度高，成本低，寿命长，结构简单
缺点：选择性较差，功耗较高（需加热），受温湿度影响较大
典型应用：家用燃气报警器、酒精检测仪、空气质量监测
代表型号：MQ-2（可燃气体）、MQ-7（一氧化碳）、MQ-135（空气质量）
电化学式气体传感器
电化学气体传感器通过测量气体在电极上发生电化学反应产生的电流来检测气体浓度。传感器内部包含工作电极、对电极和参比电极，以及电解质溶液。当目标气体通过透气膜进入传感器时，在工作电极上发生氧化或还原反应，产生与气体浓度成正比的电流信号。
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