气体检测仪传感器阵列基本组成

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  传感器阵列传感器阵列是气体检测仪系统的基础,合适的传感器阵列对提高整个系统的性能至关重要。一般是由具有广谱响应特性、较大的交叉灵敏度以及对不同气体具有不同灵敏度的气敏元件组成。它相当于初级嗅觉神经元,可以对被测气体(包括干扰气体)作出响应。然后结合模式识别技术来实现系统的选择性并提高测量精度的。在运用到具体的实际应用时气体检测仪选择传感器阵列的要求有以下几个方面:

  1、在任何系统设计中,传感器阵列的尺寸都是*重要的。

  2、检测过程是可逆的,器件应该性能稳定,工作可靠,重复性好。考虑到有时需要更换传感器,所以更加要求传感器的一致性。

  3、具有光谱响应的特性,对于不同种类的气体,响应程度不同。考虑到在生物嗅觉系统中,一个感受细胞可能不同程度地对十多种不同的气味敏感,显示出一种很宽的响应谱。而系统的选择性是通过整合来自多个交叉敏感的感受细胞的信号得到的。我们在构造传感器阵列时,尽量使各气敏器件或单元有一定的交叉敏感性。这样不仅降低了对传感器的选择性的要求,而且也有利于提高阵列的效率。

  4、器件的响应时间和恢复时间短,这一点在数据采集阶段尤为重要。目前常用的气敏传感器有金属氧化物半导体、电化学类和光学类(如光纤)气敏传感器、导电聚合物、场效应(如 MIS 器件)类、质量类(如 QCM,SAW 器件)等。

  一个阵列中可以采用同种传感器通过选用不同敏感材料或不同工作温度来实现交叉响应,也可以采用不同种类的传感器混杂使用。

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