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化學(xué)傳感器

發(fā)布時(shí)間:2020-03-02 09:28人氣:

    化學(xué)傳感器是對(duì)各種化學(xué)物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器件。對(duì)比于人的感覺(jué)器官,化學(xué)傳感器大體對(duì)應(yīng)于人的嗅覺(jué)和味覺(jué)器官。但并不是單純的人器官的模擬,還能感受人的器官不能感受的某些物質(zhì),如H2、CO。
  化學(xué)傳感器必須具有對(duì)待測(cè)化學(xué)物質(zhì)的形狀或分子結(jié)構(gòu)選擇性俘獲的功能(接受器功能)和將俘獲的化學(xué)量有效轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的功能(轉(zhuǎn)換器功能)。
  按檢測(cè)對(duì)象,化學(xué)傳感器分為氣體傳感器、濕度傳感器、離子傳感器和生物傳感器。氣體傳感器的傳感元件多為氧化物半導(dǎo)體,有時(shí)在其中加入微量貴金屬作增敏劑,增加對(duì)氣體的活化作用。對(duì)于電子給予性的還原性氣體如氫、一氧化碳、烴等,用N型半導(dǎo)體,對(duì)接受電子性的氧化性氣體如氧,用P型半導(dǎo)體。將半導(dǎo)體以膜狀固定于絕緣基片或多孔燒結(jié)體上做成傳感元件。氣體傳感器又分為半導(dǎo)體氣體傳感器、固體電解質(zhì)氣體傳感器、接觸燃燒式氣體傳感器、晶體振蕩式氣體傳感器和電化學(xué)式氣體傳感器。
       按傳感方式,化學(xué)傳感器可分為接觸式與非接觸式化學(xué)傳感器?;瘜W(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)形式有兩種:一種是分離型傳感器。如離子傳感器,液膜或固體膜具有接受器功能,膜完成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換功能,接受和轉(zhuǎn)換部位是分離的,有利于對(duì)每種功能分別進(jìn)行優(yōu)化;另一種是組裝一體化傳感器。如半導(dǎo)體氣體傳感器,分子俘獲功能與電流轉(zhuǎn)換功能在同一部位進(jìn)行,有利于化學(xué)傳感器的微型化。
  濕度傳感器是測(cè)定氣氛中水氣含量的傳感器,又分為電解質(zhì)式、高分子式、陶瓷式和半導(dǎo)體式濕度傳感器。
  離子傳感器是對(duì)離子具有選擇響應(yīng)的離子選擇性電極。它基于對(duì)離子選擇性響應(yīng)的膜產(chǎn)生的膜電位。離子傳感器的感應(yīng)膜有玻璃膜、溶有活性物質(zhì)的液體膜及高分子膜,使用較多是聚氯乙烯膜(見(jiàn)離子選擇性電極)。
  生物傳感器是對(duì)生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的儀器。生物傳感器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)生物物質(zhì)具有分子結(jié)構(gòu)的選擇功能。
  化學(xué)傳感器在礦產(chǎn)資源的探測(cè)、氣象觀測(cè)和遙測(cè)、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)學(xué)上遠(yuǎn)距離診斷和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)上生鮮保存和魚(yú)群探測(cè)、防盜、安全報(bào)警和節(jié)能等各方面都有重要的應(yīng)用。更多傳感器文章請(qǐng)?jiān)L問(wèn)http://www.fanshiwhiteglue.com

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