什么是IFM易福門傳感器？幾分鐘帶你搞懂壓力傳感器工作原理

首先，咱們不要被這些高大上的工作崗位名稱給誤導了。不管什么崗位名稱，我們主要看他做什么工作。從測量鏈的角度來看，整個測試系統(tǒng)包括傳感器，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，信號處理軟件。要具備哪些知識，主要看咱們工作在測量鏈的哪一層。

如果在傳感器層，也就是說研發(fā)傳感器，需要對傳感器的原理非常熟悉；如果工作在數(shù)據(jù)采集層，需要對常用的各種芯片

及電路圖制作軟件、嵌入式軟件非常熟悉；如果工作在第三層，即信號處理層，需要對常用的信號處理方法(時域、頻域、時頻域)非常熟悉。

同時，也要對整個系統(tǒng)的應用場景比較熟悉，比如用這一套系統(tǒng)是做故障診斷，還是振動噪聲測試或者結(jié)構(gòu)動力學測試和分析。

氣體傳感器主要用于針對某種特定氣體進行檢測，測量該氣體在傳感器附近是否存在，或在傳感器附近空氣中的含量。因此，在安全系統(tǒng)中，氣體傳感器通常都是不可或缺的。

從工作原理、特性分析到測量技術(shù)，從所用材料到制造工藝，從檢測對象到應用領域，都可以構(gòu)成獨立的分類標準，衍生出一個個紛繁龐雜的分類體系，尤其在分類標準的問題上目前還沒有統(tǒng)一，要對其進行嚴格的系統(tǒng)分類難度頗大。

從檢測氣體種類上，通常分為可燃氣體傳感器（常采用催化燃燒式、紅外、熱導、半導體式）、有毒氣體傳感器（一般采用電化學、金屬半導 體、光離子化、火焰離子化式）、有害氣體傳感器（常采用紅外、紫外等）、氧氣（常采用順磁式、氧化鋯式）等其它類傳感器。

從使用方法上，通常分為便攜式氣體傳感器和固定式氣體傳感器。

從獲得氣體樣品的方式上，通常分為擴散式氣體傳感器（即傳感器直接安裝在被測對象環(huán)境中，實測氣體通過自然擴散與傳感器檢測元件直接接觸）、吸入式氣體傳感器（是指通過使 用吸氣泵等手段，將待測氣體引入傳感器檢測元件中進行檢測。根據(jù)對被測氣體是否稀釋，又可細分為完全吸入式和稀釋式等）。

從分析氣體組成上，通常分為單一式氣體傳感器（僅對特定氣體進行檢測）和復合式氣體傳感器（對多種氣體成分進行同時檢測）。

按傳感器檢測原理，通常分為熱學式氣體傳感器、電化學式氣體傳感器、磁學式氣體傳感器、光學式氣體傳感器、半導體式氣體傳感器、氣相色譜式氣體傳感器等。

先來了解一下氣體傳感器的特性：

1、穩(wěn)定性

穩(wěn)定性是指傳感器在整個工作時間內(nèi)基本響應的穩(wěn)定性，取決于零點漂移和區(qū)間漂移。零點漂移是指在沒有目標氣體時，整個工作時間內(nèi)傳感器輸出響應的變化。區(qū)間漂移是指傳感器連續(xù)置于目標氣體中的輸出響應變化，表現(xiàn)為傳感器輸出信號在工作時間內(nèi)的降低。理想情況下，一個傳感器在連續(xù)工作條件下，每年零點漂移小于10%。

2、靈敏度

靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比，主要依賴于傳感器結(jié)構(gòu)所使用的技術(shù)。大多數(shù)氣體傳感器的設計原理都采用生物化學、電化學、物理和光學。首先要考慮的是選擇一種敏感技術(shù)，它對目標氣體的閥限制或*低爆炸限的百分比的檢測要有足夠的靈敏性。

3、選擇性

選擇性也被稱為交叉靈敏度。可以通過測量由某一種濃度的干擾氣體所產(chǎn)生的傳感器響應來確定。這個響應等價于一定濃度的目標氣體所產(chǎn)生的傳感器響應。這種特性在追蹤多種氣體的應用中是非常重要的，因為交叉靈敏度會降低測量的重復性和可靠性，理想傳感器應具有高靈敏度和高選擇性。

4、抗腐蝕

性抗腐蝕性是指傳感器暴露于高體積分數(shù)目標氣體中的能力。在氣體大量泄漏時，探頭應能夠承受期望氣體體積分數(shù)10~20倍。在返回正常工作條件下，傳感器漂移和零點校正值應盡可能小。氣體傳感器的基本特征，即靈敏度、選擇性以及穩(wěn)定性等，主要通過材料的選擇來確定。選擇適當?shù)牟牧虾烷_發(fā)新材料，使氣體傳感器的敏感特性達到*。

接下來是關于不同氣體傳感器的檢測原理、特點和用途：

一、半導體式氣體傳感器

根據(jù)由金屬氧化物或金屬半導體氧化物材料制成的檢測元件，與氣體相互作用時產(chǎn)生表面吸附或反應，引起載流子運動為特征的電導率或伏安特性或表面電位變化而進行氣體濃度測量的。

從作用機理上可分為表面控制型（采用氣體吸附于半導體表面而產(chǎn)生電導率變化的敏感元件）、表面電位型（采用 半導體吸附氣體后產(chǎn)生表面電位或界面電位變化的氣體敏感元件）、體積控制型（基于半導體與氣體發(fā)生反應時體積發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電導率變化的工作原理） 等?？梢詸z測百分比濃度的可燃氣體，也可檢測ppm級的有毒有害氣體。

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、檢測靈敏度高、反應速度快等。

不足：測量線性 范圍較小，受背景氣體干擾較大，易受環(huán)境溫度影響等。

二、固體電解質(zhì)氣體傳感器

固體電解質(zhì)是一種具有與電解質(zhì)水溶液相同的離子導電特性的固態(tài)物質(zhì)，當用作氣體傳感器時，它是一種電池。它無需使氣體經(jīng)過透氣膜溶于電解液中，可以避免溶液蒸發(fā)和電極消耗等問題。

由于這種傳感器電導率高，靈敏度和選擇性好，幾乎在石化、環(huán)保、礦業(yè)、食品等各個領域都得到了廣泛的應用，其重要性僅次于金屬—氧化物一半導體氣體傳感器。