中心議題：

• 氣體傳感器主要特性
• 氣體傳感器主要原理及分類
• 氣體傳感器加工技術

解決方案：

• 傳感器穩定性
• 傳感器靈敏度
• 傳感器選擇性
• 傳感器抗腐蝕性

氣qi體ti傳chuan感gan器qi是shi氣qi體ti檢jian測ce係xi統tong的de核he心xin
，通tong常chang安an裝zhuang在zai探tan測ce頭tou內nei。從cong本ben質zhi上shang講jiang，氣qi體ti傳chuan感gan器qi是shi一yi種zhong將jiang某mou種zhong氣qi體ti體ti積ji分fen數shu轉zhuan化hua成cheng對dui應ying電dian信xin號hao的de轉zhuan換huan器qi。探tan測ce頭tou通tong過guo氣qi體ti傳chuan感gan器qi對dui氣qi體ti樣yang品pin進jin行xing調tiao理li
，通tong常chang包bao括kuo濾lv除chu雜za質zhi和he幹gan擾rao氣qi體ti、幹燥或製冷處理、樣品抽吸，甚至對樣品進行化學處理
，以便化學傳感器進行更快速的測量。
　　
氣體的采樣方法直接影響傳感器的響應時間。目前，氣體的采樣方式主要是通過簡單擴散法
，或是將氣體吸入檢測器。
　　
jiandankuosanshiliyongqitiziranxiangsichuchuanbodetexing。mubiaoqitichuanguotantouneidechuanganqi，chanshengyigezhengbiyuqititijifenshudexinhao。youyukuosanguochengjianqujianman
，suoyikuosanfaxuyaotantoudeweizhifeichangjiejinyuceliangdian。kuosanfadeyigeyoudianshijiangqitiyangbenzhijieyinruchuanganqierwuxuwulihehuaxuebianhuan。yangpinxirushitantoutongchangyongyucaiyangweizhijiejinchuliyiqihuopaiqiguandao。

zhezhongjishukeyiweichuanganqitigongyizhongsudukekongdewendingqiliu
，suoyizaiqiliudaxiaoheliusujingchangbianhuadeqingkuangxia，zhezhongfangfajiaozhidetuijian。jiangceliangdiandeqitiyangbenyindaoceliangtantoukenengjingguoyiduanjuli
，julidechangduanzhuyaoshigenjuchuanganqidesheji，dancaiyangxianjiaochanghuijiadaceliangzhihoushijian，gaishijianshicaiyangxianchangduheqiticongxieloudiandaochuanganqizhijianliudongsududehanshu。duiyumouzhongmubiaoqitiheqihuawu，ruSiH4以及大多數生物溶劑，氣體和汽化物樣品量可能會因為其吸附作用甚至凝結在采樣管壁上而減少。
　　
氣體傳感器是化學傳感器的一大門類。從工作原理、texingfenxidaoceliangjishu，congsuoyongcailiaodaozhizaogongyi，congjianceduixiangdaoyingyonglingyu，doukeyigouchengdulidefenleibiaozhun，yanshengchuyigegefenfanpangzadefenleitixi，youqizaifenleibiaozhundewentishangmuqianhaimeiyoutongyi，yaoduiqijinxingyangedexitongfenleinandupoda。
　　
1主要特性
　　
1.1穩定性
　　
穩wen定ding性xing是shi指zhi傳chuan感gan器qi在zai整zheng個ge工gong作zuo時shi間jian內nei基ji本ben響xiang應ying的de穩wen定ding性xing
，取qu決jue於yu零ling點dian漂piao移yi和he區qu間jian漂piao移yi。零ling點dian漂piao移yi是shi指zhi在zai沒mei有you目mu標biao氣qi體ti時shi
，整zheng個ge工gong作zuo時shi間jian內nei傳chuan感gan器qi輸shu出chu響xiang應ying的de變bian化hua。區qu間jian漂piao移yi是shi指zhi傳chuan感gan器qi連lian續xu置zhi於yu目mu標biao氣qi體ti中zhong的de輸shu出chu響xiang應ying變bian化hua
，表biao現xian為wei傳chuan感gan器qi輸shu出chu信xin號hao在zai工gong作zuo時shi間jian內nei的de降jiang低di。理li想xiang情qing況kuang下xia，一yi個ge傳chuan感gan器qi在zai連lian續xu工gong作zuo條tiao件jian下xia
，每mei年nian零ling點dian漂piao移yi小xiao於yu10%。
　　
1.2靈敏度
　　
靈(ling)敏(min)度(du)是(shi)指(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)出(chu)變(bian)化(hua)量(liang)與(yu)被(bei)測(ce)輸(shu)入(ru)變(bian)化(hua)量(liang)之(zhi)比(bi)，主(zhu)要(yao)依(yi)賴(lai)於(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)結(jie)構(gou)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)。大(da)多(duo)數(shu)氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)設(she)計(ji)原(yuan)理(li)都(dou)采(cai)用(yong)生(sheng)物(wu)化(hua)學(xue)
、電化學、物理和光學。首先要考慮的是選擇一種敏感技術
，它對目標氣體的閥限製(TLV-thresh-oldlimitvalue)或最低爆炸限(LEL-lowerexplosivelimit)的百分比的檢測要有足夠的靈敏性。
　　
1.3選擇性
　　
選(xuan)擇(ze)性(xing)也(ye)被(bei)稱(cheng)為(wei)交(jiao)叉(cha)靈(ling)敏(min)度(du)。可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)由(you)某(mou)一(yi)種(zhong)濃(nong)度(du)的(de)幹(gan)擾(rao)氣(qi)體(ti)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)響(xiang)應(ying)來(lai)確(que)定(ding)。這(zhe)個(ge)響(xiang)應(ying)等(deng)價(jia)於(yu)一(yi)定(ding)濃(nong)度(du)的(de)目(mu)標(biao)氣(qi)體(ti)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)響(xiang)應(ying)。這(zhe)種(zhong)特(te)性(xing)在(zai)追(zhui)蹤(zong)多(duo)種(zhong)氣(qi)體(ti)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)
，因(yin)為(wei)交(jiao)叉(cha)靈(ling)敏(min)度(du)會(hui)降(jiang)低(di)測(ce)量(liang)的(de)重(zhong)複(fu)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)，理(li)想(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)應(ying)具(ju)有(you)高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)高(gao)選(xuan)擇(ze)性(xing)。
　　
1.4抗腐蝕性
　　
抗腐蝕性是指傳感器暴露於高體積分數目標氣體中的能力。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、選擇性以及穩定性等，主要通過材料的選擇來確定。選擇適當的材料和開發新材料
，使氣體傳感器的敏感特性達到最優。
　　
2主要原理及分類
　　
通常以氣敏特性來分類
，主要可分為：半導體型氣體傳感器、電化學型氣體傳感器、固體電解質氣體傳感器
、接觸燃燒式氣體傳感器、光化學型氣體傳感器、高分子氣體傳感器等。
　　
2.1半導體氣體傳感器
　　
半ban導dao體ti氣qi體ti傳chuan感gan器qi是shi采cai用yong金jin屬shu氧yang化hua物wu或huo金jin屬shu半ban導dao體ti氧yang化hua物wu材cai料liao做zuo成cheng的de元yuan件jian，與yu氣qi體ti相xiang互hu作zuo用yong時shi產chan生sheng表biao麵mian吸xi附fu或huo反fan應ying
，引yin起qi以yi載zai流liu子zi運yun動dong為wei特te征zheng的de電dian導dao率lv或huo伏fu安an特te性xing或huo表biao麵mian電dian位wei變bian化hua。這zhe些xie都dou是shi由you材cai料liao的de半ban導dao體ti性xing質zhi決jue定ding的de。
　　
自從1962年半導體金屬氧化物陶瓷氣體傳感器問世以來.半導體氣體傳感器已經成為當前應用最普遍、最具有實用價值的一類氣體傳感器，根據其氣敏機製可以分為電阻式和非電阻式兩種。
　　
電阻式半導體氣體傳感器主要是指半導體金屬氧化物陶瓷氣體傳感器
，是一種用金屬氧化物薄膜(例如：Sn02，ZnOFe203，Ti02等)製(zhi)成(cheng)的(de)阻(zu)抗(kang)器(qi)件(jian)

，其(qi)電(dian)阻(zu)隨(sui)著(zhe)氣(qi)體(ti)含(han)量(liang)不(bu)同(tong)而(er)變(bian)化(hua)。氣(qi)味(wei)分(fen)子(zi)在(zai)薄(bo)膜(mo)表(biao)麵(mian)進(jin)行(xing)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying)以(yi)引(yin)起(qi)傳(chuan)感(gan)器(qi)傳(chuan)導(dao)率(lv)的(de)變(bian)化(hua)。為(wei)了(le)消(xiao)除(chu)氣(qi)味(wei)分(fen)子(zi)還(hai)必(bi)須(xu)發(fa)生(sheng)一(yi)次(ci)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)。傳(chuan)感(gan)器(qi)內(nei)的(de)加(jia)熱(re)器(qi)有(you)助(zhu)於(yu)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)進(jin)程(cheng)。它(ta)具(ju)有(you)成(cheng)本(ben)低(di)廉(lian)
、製造簡單、靈敏度高、響應速度快、壽命長
、對濕度敏感低和電路簡單等優點。不足之處是必須工作於高溫下、對氣味或氣體的選擇性差、元件參數分散
、穩定性不夠理想、功率要求高.當探測氣體中混有硫化物時，容易中毒。

現在除了傳統的SnO


，Sn02和Fe203三大類外，又研究開發了一批新型材料，包括單一金屬氧化物材料
、複(fu)合(he)金(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)材(cai)料(liao)以(yi)及(ji)混(hun)合(he)金(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)材(cai)料(liao)。這(zhe)些(xie)新(xin)型(xing)材(cai)料(liao)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)開(kai)發(fa)
，大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)特(te)性(xing)和(he)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)。另(ling)外(wai)，通(tong)過(guo)在(zai)半(ban)導(dao)體(ti)內(nei)添(tian)加(jia)Pt，Pd，Ir等(deng)貴(gui)金(jin)屬(shu)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)提(ti)高(gao)元(yuan)件(jian)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)。它(ta)能(neng)降(jiang)低(di)被(bei)測(ce)氣(qi)體(ti)的(de)化(hua)學(xue)吸(xi)附(fu)的(de)活(huo)化(hua)能(neng)，因(yin)而(er)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)其(qi)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)加(jia)快(kuai)反(fan)應(ying)速(su)度(du)。催(cui)化(hua)劑(ji)不(bu)同(tong)，導(dao)致(zhi)有(you)利(li)於(yu)不(bu)同(tong)的(de)吸(xi)附(fu)試(shi)樣(yang)，從(cong)而(er)具(ju)有(you)選(xuan)擇(ze)性(xing)。例(li)如(ru)各(ge)種(zhong)貴(gui)金(jin)屬(shu)對(dui)Sn02基半導體氣敏材料摻雜，Pt
，Pd
，Au提高對CH4的靈敏度，Ir降低對CH4的靈敏度
；Pt，Au提高對H2的靈敏度，而Pd降低對H2的靈敏度。利用薄膜技術、超粒子薄膜技術製造的金屬氧化物氣體傳感器具有靈敏度高(可達10-9級)

、一致性好
、小型化、易集成等特點。
　　
非電阻式半導體氣體傳感器是MOS二極管式和結型二極管式以及場效應管式(MOSFET)半導體氣體傳感器。其電流或電壓隨著氣體含量而變化
，主要檢測氫和矽燒氣等可燃性氣體。其中
，MOSFET氣體傳感器工作原理是揮發性有機化合物(VOC)與催化金屬(如鈕)接觸發生反應
，反應產物擴散到MOSFET的柵極，改變了器件的性能。通過分析器件性能的變化而識別VOC。通過改變催化金屬的種類和膜厚可優化靈敏度和選擇性，並可改變工作溫度。MOSFET氣體傳感器靈敏度高，但製作工藝比較複雜，成本高。[page]
　　
2.2電化學型氣體傳感器
　　
電化學型氣體傳感器可分為原電池式、可控電位電解式、電dian量liang式shi和he離li子zi電dian極ji式shi四si種zhong類lei型xing。原yuan電dian池chi式shi氣qi體ti傳chuan感gan器qi通tong過guo檢jian測ce電dian流liu來lai檢jian測ce氣qi體ti的de體ti積ji分fen數shu，市shi售shou的de檢jian測ce缺que氧yang的de儀yi器qi幾ji乎hu都dou配pei有you這zhe種zhong傳chuan感gan器qi，近jin年nian來lai，又you開kai發fa了le檢jian測ce酸suan性xing氣qi體ti和he毒du性xing氣qi體ti的de原yuan電dian池chi式shi傳chuan感gan器qi。可ke控kong電dian位wei電dian解jie式shi傳chuan感gan器qi是shi通tong過guo測ce量liang電dian解jie時shi流liu過guo的de電dian流liu來lai檢jian測ce氣qi體ti的de體ti積ji分fen數shu，和he原yuan電dian池chi式shi不bu同tong的de是shi，需xu要yao由you外wai界jie施shi加jia特te定ding電dian壓ya，除chu了le能neng檢jian測ceCO
，NO，N02，02
，S02等deng氣qi體ti外wai，還hai能neng檢jian測ce血xue液ye中zhong的de氧yang體ti積ji分fen數shu。電dian量liang式shi氣qi體ti傳chuan感gan器qi是shi通tong過guo被bei測ce氣qi體ti與yu電dian解jie質zhi反fan應ying產chan生sheng的de電dian流liu來lai檢jian測ce氣qi體ti的de體ti積ji分fen數shu。離li子zi電dian極ji式shi氣qi體ti傳chuan感gan器qi出chu現xian得de較jiao早zao，通tong過guo測ce量liang離li子zi極ji化hua電dian流liu來lai檢jian測ce氣qi體ti的de體ti積ji分fen數shu已yi電dian化hua學xue式shi氣qi體ti傳chuan感gan器qi主zhu要yao的de優you點dian是shi檢jian測ce氣qi體ti的de靈ling敏min度du高gao
、選擇性好。
　　
2.3固體電解質氣體傳感器
　　
固體電解質氣體傳感器是一種以離子導體為電解質的化學電池。20世紀70年代開始，固體電解質氣體傳感器由於電導率高

、靈敏度和選擇性好
，獲得了迅速的發展，現在幾乎應用於環保、節能

、礦業、汽車工業等各個領域，其產量大、應用廣，僅次於金屬氧化物半導體氣體傳感器。近來國外有些學者把固體電解質氣體傳感器分為下列三類：
　　
1)材料中吸附待測氣體派生的離子與電解質中的移動離子相同的傳感器，例如氧氣傳感器等。
　　
2)材料中吸附待測氣體派生的離子與電解質中的移動離子不相同的傳感器，例如用於測量氧氣的由固體電解質SrF2H和Pt電極組成的氣體傳感器。
　　
3)材料中吸附待測氣體派生的離子與電解質中的移動離子以及材料中的固定離子都不相同的傳感器，例如新開發高質量的C02固體電解質氣體傳感器是由固體電解質NASICON(Na3Zr2Si2P012)和輔助電極材料Na2CO3-BaC03或Li2C03-CaC03
，Li2C03-BaC03組成的。
　　
目前新近開發的高質量固體電解質傳感器絕大多數屬於第三類。又如：用於測量N02的由固體電解質NaSiCON和輔助電極N02-Li2C03製成的傳感器；用於測量H2S的由固體電解質YST-Au-W03製成的傳感器；用於測量NH3的由固體電解質NH4-Ca203製成的傳感器
；用於測量N02的由固體電解質Ag0.4Na7.6和電極Ag-Au製成的傳感器等。
　　
2.4接觸燃燒式氣體傳感器
　　
接觸燃燒式氣體傳感器可分為直接接觸燃燒式和催化接觸燃燒式，其工作原理是氣敏材料(如Pt電熱絲等)在(zai)通(tong)電(dian)狀(zhuang)態(tai)下(xia)，可(ke)燃(ran)性(xing)氣(qi)體(ti)氧(yang)化(hua)燃(ran)燒(shao)或(huo)者(zhe)在(zai)催(cui)化(hua)劑(ji)作(zuo)用(yong)下(xia)氧(yang)化(hua)燃(ran)燒(shao)，電(dian)熱(re)絲(si)由(you)於(yu)燃(ran)燒(shao)而(er)生(sheng)溫(wen)
，從(cong)而(er)使(shi)其(qi)電(dian)阻(zu)值(zhi)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)。這(zhe)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)對(dui)不(bu)燃(ran)燒(shao)氣(qi)體(ti)不(bu)敏(min)感(gan)
，例(li)如(ru)在(zai)鉛(qian)絲(si)上(shang)塗(tu)敷(fu)活(huo)性(xing)催(cui)化(hua)劑(ji)Rh和Pd等製成的傳感器，具有廣譜特性
，即能檢測各種可燃氣體。這種傳感器有時稱之為熱導性傳感器，普遍適用於石油化工廠、造船廠、kuangjingsuidaoheyushichufangdekeranxingqitidejiancehebaojing。gaichuanganqizaihuanjingwenduxiafeichangwending，bingnengduichuyubaozhaxiaxiandejuedaduoshukeranxingqitijinxingjiance。
　　
2.5光學式氣體傳感器
　　
光學式氣體傳感器包括紅外吸收型

、光譜吸收型、熒光型、光(guang)纖(xian)化(hua)學(xue)材(cai)料(liao)型(xing)等(deng)，主(zhu)要(yao)以(yi)紅(hong)外(wai)吸(xi)收(shou)型(xing)氣(qi)體(ti)分(fen)析(xi)儀(yi)為(wei)主(zhu)
，由(you)於(yu)不(bu)同(tong)氣(qi)體(ti)的(de)紅(hong)外(wai)吸(xi)收(shou)峰(feng)不(bu)同(tong)，通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)和(he)分(fen)析(xi)紅(hong)外(wai)吸(xi)收(shou)峰(feng)來(lai)檢(jian)測(ce)氣(qi)體(ti)。目(mu)前(qian)的(de)最(zui)新(xin)動(dong)向(xiang)是(shi)研(yan)製(zhi)開(kai)發(fa)了(le)流(liu)體(ti)切(qie)換(huan)式(shi)、流liu程cheng直zhi接jie測ce定ding式shi和he傅fu裏li葉ye變bian換huan式shi在zai線xian紅hong外wai分fen析xi儀yi。該gai傳chuan感gan器qi具ju有you高gao抗kang振zhen能neng力li和he抗kang汙wu染ran能neng力li
，與yu計ji算suan機ji相xiang結jie合he，能neng連lian續xu測ce試shi分fen析xi氣qi體ti，具ju有you自zi動dong校xiao正zheng、自動運行的功能。光學式氣體傳感器還包括化學發光式
、光纖熒光式和光纖波導式，其主要優點是靈敏度高、可靠性好。
　　
光纖氣敏傳感器的主要部分是兩端塗有活性物質的玻璃光纖。活性物質中含有固定在有機聚合物基質上的熒光染料，當VOC與yu熒ying光guang染ran料liao發fa生sheng作zuo用yong時shi，染ran料liao極ji性xing發fa生sheng變bian化hua
，使shi其qi熒ying光guang發fa射she光guang譜pu發fa生sheng位wei移yi。用yong光guang脈mai衝chong照zhao射she傳chuan感gan器qi時shi，熒ying光guang染ran料liao會hui發fa射she不bu同tong頻pin率lv的de光guang，檢jian測ce熒ying光guang染ran料liao發fa射she的de光guang
，可ke識shi別bieVOC。
　　
2.6高分子氣體傳感器
　　
近年來
，國外在高分子氣敏材料的研究和開發上有了很大的進展
，高分子氣敏材料由於具有易操作性、工藝簡單、常溫選擇性好、價格低廉、yiyuweijiegouchuanganqiheshengbiaomianboqijianxiangjiehedengtedian，zaiduxingqitiheshipinxiandudengfangmiandejiancejuyouzhongyaozuoyong。gaofenziqitichuanganqigenjuqimintexingzhuyaokefenweixialiejizhong：
　　
1)高分子電阻式氣體傳感器
　　
該類傳感器是通過測量高分子氣敏材料的電阻來測量氣體的體積分數，目前的材料主要有歐菁聚合物、LB膜、聚毗咯等。其主要優點是製作工藝簡單
、成本低廉。但這種氣體傳感器要通過電聚合過程來激活
，這既耗費時間
，又會引起各批次產品之間的性能差異。
　　
2)濃差電池式氣體傳感器
　　
濃差電池式氣體傳感器的工作原理是：氣敏材料吸收氣體時形成濃差電池，測量輸出的電動勢就可測量氣體體積分數，目前主要有聚乙烯醇-磷酸等材料。
　　
3)聲表麵波(SAW)式氣體傳感器SAW氣體傳感器製作在壓電材料的襯底上，一端的表麵為輸入傳感器
，另一端為輸出傳感器。兩者之間的區域澱積了能吸附VOC的(de)聚(ju)合(he)物(wu)膜(mo)。被(bei)吸(xi)附(fu)的(de)分(fen)子(zi)增(zeng)加(jia)了(le)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)質(zhi)量(liang)，使(shi)得(de)聲(sheng)波(bo)在(zai)材(cai)料(liao)表(biao)麵(mian)上(shang)的(de)傳(chuan)播(bo)速(su)度(du)或(huo)頻(pin)率(lv)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)
，通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)聲(sheng)波(bo)的(de)速(su)度(du)或(huo)頻(pin)率(lv)來(lai)測(ce)量(liang)氣(qi)體(ti)體(ti)積(ji)分(fen)數(shu)。主(zhu)要(yao)氣(qi)敏(min)材(cai)料(liao)有(you)聚(ju)異(yi)丁(ding)烯(xi)、氟聚多元醇等
，用來測量苯乙烯和甲苯等有機蒸汽。其優勢在於選擇性高、靈敏度高
、在很寬的溫度範圍內穩定
、對濕度響應低和良好的可重複性。SAW傳感器輸出為準數字信號，因此可簡便地與微處理器接口。此外
，SAW傳感器采用半導體平麵工藝，易於將敏感器與相配的電子器件結合在一起
，實現微型化、集成化

，從而降低測量成本。
　　
4)石英振子式氣體傳感器
　　
石英振子微秤(QCM)由直徑為數微米的石英振動盤和製作在盤兩邊的電極構成。當振蕩信號加在器件上時，器件會在它的特征頻率。~30MHz)發(fa)生(sheng)共(gong)振(zhen)。振(zhen)動(dong)盤(pan)上(shang)澱(dian)積(ji)了(le)有(you)機(ji)聚(ju)合(he)物(wu)
，聚(ju)合(he)物(wu)吸(xi)附(fu)氣(qi)體(ti)後(hou)，使(shi)器(qi)件(jian)質(zhi)量(liang)增(zeng)加(jia)
，從(cong)而(er)引(yin)起(qi)石(shi)英(ying)振(zhen)子(zi)的(de)共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)降(jiang)低(di)
，通(tong)過(guo)測(ce)定(ding)共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)的(de)變(bian)化(hua)來(lai)識(shi)別(bie)氣(qi)體(ti)。
　　
高分子氣體傳感器，對特定氣體分子的靈敏度高
、選擇性好
，結構簡單，可在常溫下使用，補充其他氣體傳感器的不足，發展前景良好。
　　
3加工技術
　　
在傳感器技術裏，氣敏元件的製造工藝很多
，但針對氣體傳感器的特性
、材料，主要采用微電子機械技術(MEMT)。
　　
微電子機械技術是以微電子技術和微加工技術為基礎的一種新技術，分為體微機械技術、表麵微機械技術和X射線深層光刻電鑄成型(LIGA)技(ji)術(shu)。體(ti)微(wei)機(ji)械(xie)技(ji)術(shu)加(jia)工(gong)對(dui)象(xiang)以(yi)體(ti)矽(gui)單(dan)晶(jing)為(wei)主(zhu)，加(jia)工(gong)厚(hou)度(du)幾(ji)十(shi)至(zhi)數(shu)百(bai)微(wei)米(mi)
，關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)是(shi)腐(fu)蝕(shi)技(ji)術(shu)和(he)鍵(jian)合(he)技(ji)術(shu)，優(you)點(dian)是(shi)設(she)備(bei)和(he)工(gong)藝(yi)簡(jian)單(dan)
，但(dan)可(ke)靠(kao)性(xing)差(cha)；表麵微機械技術利用半導體工藝
，如氧化、擴散、光刻、薄膜沉積
、犧牲層和剝離等專門技術進行加工
，厚度為幾微米，優點是與IC工藝兼容性好，但縱向尺寸小，無法滿足高深寬比的要求
，受高溫的影響較大；LIGA技術采用傳統的X射線包光，厚光刻膠作掩膜，電鑄成型工藝，加工厚度達到數微米至數十微米，可實現重複精度很高的大批量生產。
　　
微電子機械技術是通過係統的微型化、集成化來探索具有新原理
、新功能的元件和係統。
　　
4發展方向
　　
近年來
，由於在工業生產、家庭安全、環境監測和醫療等領域對氣體傳感器的精度、性能、穩(wen)定(ding)性(xing)方(fang)麵(mian)的(de)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，因(yin)此(ci)對(dui)氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)開(kai)發(fa)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao)。隨(sui)著(zhe)先(xian)進(jin)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)，氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)發(fa)展(zhan)的(de)趨(qu)勢(shi)是(shi)微(wei)型(xing)化(hua)
、智能化和多功能化。深入研究和掌握有機、無機、生sheng物wu和he各ge種zhong材cai料liao的de特te性xing及ji相xiang互hu作zuo用yong
，理li解jie各ge類lei氣qi體ti傳chuan感gan器qi的de工gong作zuo原yuan理li和he作zuo用yong機ji理li
，正zheng確que選xuan擇ze各ge類lei傳chuan感gan器qi的de敏min感gan材cai料liao
，靈ling活huo運yun用yong微wei機ji械xie加jia工gong技ji術shu、敏感薄膜形成技術、微電子技術、光纖技術等，使傳感器性能最優化是氣體傳感器的發展方向。
　　
4.1新氣敏材料與製作工藝的研究開發
　　
對氣體傳感器材料的研究表明
，金屬氧化物半導體材料Zn0
，SIlo2，Fe203等己趨於成熟化，特別是在C比，C2H5OH，CO等氣體檢測方麵。現在這方麵的工作主要有兩個方向：一是利用化學修飾改性方法
，對現有氣體敏感膜材料進行摻雜、改性和表麵修飾等處理，並對成膜工藝進行改進和優化
，提高氣體傳感器的穩定性和選擇性；二是研製開發新的氣體敏感膜材料，如複合型和混合型半導體氣敏材料、高分子氣敏材料，使得這些新材料對不同氣體具有高靈敏度
、高選擇性、高穩定性。由於有機高分子敏感材料具有材料豐富、成本低
、製膜工藝簡單、易於與其它技術兼容、在常溫下工作等優點，已成為研究的熱點。
　　
4.2新型氣體傳感器的研製
　　
沿用傳統的作用原理和某些新效應
，優先使用晶體材料(矽、石英、陶瓷等)，采用先進的加工技術和微結構設計
，研製新型傳感器及傳感器係統，如光波導氣體傳感器、高分子聲表麵波和石英諧振式氣體傳感器的開發與使用
，微生物氣體傳感器和仿生氣體傳感器的研究。隨著新材料、新工藝和新技術的應用，氣體傳感器的性能更趨完善，使傳感器的小型化
、微型化和多功能化具有長期穩定性好、使用方便、價格低廉等優點。
　　
4.3氣體傳感器智能化
　　
隨著人們生活水平的不斷提高和對環保的日益重視，對各種有毒、有害氣體的探測，對大氣汙染、工業廢氣的監測以及對食品和居住環境質量的檢測都對氣體傳感器提出了更高的要求。納米、薄(bo)膜(mo)技(ji)術(shu)等(deng)新(xin)材(cai)料(liao)研(yan)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)為(wei)氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)集(ji)成(cheng)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)提(ti)供(gong)了(le)很(hen)好(hao)的(de)前(qian)提(ti)條(tiao)件(jian)。氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)將(jiang)在(zai)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)微(wei)機(ji)械(xie)與(yu)微(wei)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)、計算機技術、信號處理技術
、傳感技術
、故障診斷技術、zhinengjishudengduoxuekezonghejishudejichushangdedaofazhan。yanzhinenggoutongshijianceduozhongqitidequanzidongshuzishidezhinengqitichuanganqijiangshigailingyudezhongyaoyanjiufangxiang。