各色特性的氣體傳感類型，技術優勢各有千秋

電子發燒友網報道（文/李寧遠）傳感器作為感知周圍環境的重要媒介，一直在諸多領域扮演著重要角色。和我們生活息息相關的氣體傳感，一直是傳感器行業重要的細分領域，隨著新材料，MEMS技術與電子電路技術的進步，氣體傳感也不斷變化著。與此同時，不斷發展的法規與安全標準對氣體檢測也提出了更嚴格的要求。

目前，按照技術原理氣體傳感器可劃分為半導體氣體傳感器、催化燃燒氣體傳感器、電化學氣體傳感器、光學氣體傳感器等多種類型。在氣體傳感器應用中，以半導體、電化學、光學技術流派為主。

半導體氣體傳感的廣泛測量

半導體氣體傳感和利用熱敏電阻進行溫度檢測類似，是利用半導體氣敏元件作為敏感元件的氣體傳感器，是最常見的氣體傳感方式，幾乎占據了氣體傳感的半壁江山。

電阻型半導體氣體傳感器和其他電阻型傳感一樣，都是利用半導體接觸氣體時其阻值的改變來檢測氣體的成分或濃度。不過并不是所有半導體氣體傳感都是電阻型，非電阻型半導體氣體傳感器是利用半導體元件對氣體的吸附和反應，使半導體的某些特性發生變化對氣體進行直接或間接檢測。

一般來說，電阻型半導體氣體傳感器通常靈敏度較高，而且體積小，響應時間和恢復時間都很快，加之該傳感器類型已經發展得很成熟成本控制得很低，所以市面上這一類型的氣體傳感很主流。

非電阻式的主要有結型、MOSFET型、電容型這幾種，其特點是對氣體元素具有很強的選擇性，如Pd對氫有選擇性，這意味著這種類型的傳感器對某一氣體的檢測極具針對性。非電阻式的氣體傳感多用在這種需要強選擇性的應用上，同時它也易于使用和集成。

電化學氣體傳感功能趨于多樣

電化學氣體傳感器通過催化被測氣體，在電極表面發生氧化還原反應進而產生電流，所以天然的它的功耗就要比其他傳感低。當然，它的普及要歸因于良好的線性和不錯的分辨率。線性的優勢讓其完成低濃度監測以及后續的校正都提供了便利，能夠很好地實現定量檢測。

在實際應用中電化學氣體傳感展現出的良好的敏感性與選擇性，在多氣體監測中起到了至關重要的作用。同樣，此前電化學其他傳感也產生了一些常為人詬病的問題，如較短的使用壽命以及對其他氣體的交叉敏感問題。

不過隨著傳感元件技術的不斷發展，這些問題現在已經解決得不錯了。對目標氣體進行針對性檢測已經降低了很多交叉敏感困擾，當然必須承認的是，相較于其他氣體傳感類型，電化學氣體傳感在交叉敏感問題上仍然更差。

在現在集成化的趨勢下，更多硬件功能更多的算法被嵌入到傳感器中，多氣體監測應用起來更合適。

復雜但高精光學氣體傳感

光學技術，自然也是氣體傳感中不可少的流派。利用光的吸收、散射、穿透特性，氣體濃度被轉化為光學信號從而直觀地顯示出來。光學氣體傳感，響應速度快、靈敏度高、精度也很高，但是相應地，不論哪種光學原理的傳感，技術難度會偏高，價格也更貴，從市場份額來說也相對上面二者更低一些。

目前，主流的光學氣體傳感有紅外吸收型、光譜吸收型、熒光型、光纖化學材料型。以紅外為例，當氣體被相同頻率的紅外線照射時，會發生紅外線吸收，從而引起紅外光強度的變化，通過測量紅外強度的變化就能測量氣體濃度。

這種傳感，能夠有效地分辨氣體種類，抗干擾能力很強，能夠很準確地測定氣體的濃度?，F在光學類氣體傳感發展得很快，隨著工藝技術的進步，其成本會逐步下探，高精度的優勢也會在更多應用中被利用起來。

小結

對于不同的應用場景，根據不同類型傳感特性選擇合適的氣體傳感才能更好地實現檢測。此外從整個氣體傳感行業的發展來看，微型化和低功耗是很明朗的行業發展趨勢，如何盡可能將更多的功能集成進傳感中也是做出差異化的關鍵點。