國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87 ，對傳感器的定義是：傳感器是能感受規(guī)定被測量并按照一定規(guī)

律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。氣體傳感器是用來檢測氣體的成份和含量的傳感器,

一般認(rèn)為，氣體傳感器的定義是以檢測目標(biāo)為分類基礎(chǔ)的，也就是說，凡是用于檢測氣體成

份和濃度的傳感器都稱作氣體傳感器，不管它是用物理方法，還是用化學(xué)方法。比如，檢測

氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器，但是熱導(dǎo)式氣體分析儀卻屬于重要的氣體傳感器，

盡管它們有時使用大體一致的檢測原理。

早在上個世紀(jì)70 年代，氣體傳感器就已經(jīng)成為傳感器領(lǐng)域的一個大系，屬于化學(xué)傳感

器的一個分支。

目前流行于市場的氣體傳感器大約有如下一些種類：

1、半導(dǎo)體式氣體傳感器

它是利用一些金屬氧化物半導(dǎo)體材料，在一定溫度下，電導(dǎo)率隨著環(huán)境氣體成份的變

化而變化的原理制造的。比如，酒精傳感器，就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時，

電阻會急劇減小的原理制備的。

半導(dǎo)體式氣體傳感器可以有效地用于：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧

化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多氣體地檢測。尤其是，這種

傳感器成本低廉，適宜于民用氣體檢測的需求。

下列幾種半導(dǎo)體式氣體傳感器是成功的：甲烷（天然氣、沼氣）、酒精、一氧化碳（城

市煤氣）、硫化氫、氨氣（包括胺類，肼類）。高質(zhì)量的傳感器可以滿足工業(yè)檢測的需要。

缺點(diǎn)：穩(wěn)定性較差，受環(huán)境影響較大；尤其，每一種傳感器的選擇性都不是*的，

輸出參數(shù)也不能確定。因此，不宜應(yīng)用于計(jì)量準(zhǔn)確要求的場所。

目前這種傳感器的主要供應(yīng)商在日本（），其次是中國，zui近有新加入了韓國，

其他國家如美國在這方面也有相當(dāng)?shù)墓ぷ鳎鞘冀K沒有匯入主流！中國在這個領(lǐng)域投入的

人力和時間都不亞于日本，但是由于多年來國家政策導(dǎo)向以及社會信息閉塞等原因，我國流

行于市場的半導(dǎo)體式氣體傳感器性能質(zhì)量都遠(yuǎn)遜于日本產(chǎn)品，相信，隨著市場進(jìn)步，民營資

本的進(jìn)一步興起，中國產(chǎn)的半導(dǎo)體式氣體傳感器達(dá)到和超越日本水平已經(jīng)指日可待！

2、催化燃燒式氣體傳感器

這種傳感器是在白金電阻的表面制備耐高溫的催化劑層，在一定的溫度下，可燃性氣

體在其表面催化燃燒，燃燒是白金電阻溫度升高，電阻變化，變化值是可燃性氣體濃度的函

數(shù)。

催化燃燒式氣體傳感器選擇性地檢測可燃性氣體：凡是可以燃燒的，都能夠檢測；凡

是不能燃燒的，傳感器都沒有任何響應(yīng)。當(dāng)然，『凡是可以燃燒的，都能夠檢測』這一句有

很多例外，但是，總的來講，上述選擇性是成立的。

催化燃燒式氣體傳感器計(jì)量準(zhǔn)確，響應(yīng)快速，壽命較長。傳感器的輸出與環(huán)境的爆炸

危險(xiǎn)直接相關(guān)，在安全檢測領(lǐng)域是一類主導(dǎo)地位的傳感器。

缺點(diǎn)：在可燃性氣體范圍內(nèi)，無選擇性。暗火工作，有引燃爆炸的危險(xiǎn)。大部分元素

有機(jī)蒸汽對傳感器都有中毒作用。

目前這種傳感器的主要供應(yīng)商在中國、日本、英國（發(fā)明國）！目前中國是這種傳感器

的zui大用戶（煤礦），也擁有*的傳感器生產(chǎn)技術(shù)，盡管不斷有各種各樣的代理商在宣傳

上干擾社會對這種傳感器的認(rèn)識，但是畢竟，催化燃燒式氣體傳感器的主流制造商在國內(nèi)。

3、熱導(dǎo)池式氣體傳感器

每一種氣體，都有自己特定的熱導(dǎo)率，當(dāng)兩個和多個氣體的熱導(dǎo)率差別較大時，可以

利用熱導(dǎo)元件，分辨其中一個組分的含量。這種傳感器已經(jīng)傳感器地用于氫氣的檢測、二氧

化碳的檢測、高濃度甲烷的檢測。

這種氣體傳感器可應(yīng)用范圍較窄，限制因素較多。

這是一種老式產(chǎn)品，*各地都有制造商。產(chǎn)品質(zhì)量*大同小異。

4、電化學(xué)式氣體傳感器

相當(dāng)一部分的可燃性的、有毒有害氣體都有電化學(xué)活性，可以被電化學(xué)氧化或者還原。

利用這些反應(yīng)，可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度。電化學(xué)氣體傳感器分很多子類：

（1）、原電池型氣體傳感器（也稱：加伏尼電池型氣體傳感器，也有稱燃料電池型氣

體傳感器，也有稱自發(fā)電池型氣體傳感器），他們的原理行同我們用的干電池，只是，電池

的碳錳電極被氣體電極替代了。以氧氣傳感器為例，氧在陰極被還原，電子通過電流表流到

陽極，在那里鉛金屬被氧化。電流的大小與氧氣的濃度直接相關(guān)。這種傳感器可以有效地檢

測氧氣、二氧化硫、氯氣等。

（2）、恒定電位電解池型氣體傳感器，這種傳感器用于檢測還原性氣體非常有效，它

的原理與原電池型傳感器不一樣，它的電化學(xué)反應(yīng)是在電流強(qiáng)制下發(fā)生的，是一種真正的庫

侖分析的傳感器。這種傳感器已經(jīng)成功地用于：一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等氣

體的檢測之中，是目前有毒有害氣體檢測的主流傳感器。

（3）、濃差電池型氣體傳感器，具有電化學(xué)活性的氣體在電化學(xué)電池的兩側(cè)，會自發(fā)

形成濃差電動勢，電動勢的大小與氣體的濃度有關(guān)，這種傳感器的成功實(shí)例就是汽車用氧氣

傳感器、固體電解質(zhì)型二氧化碳傳感器。

（4）、極限電流型氣體傳感器，有一種測量氧氣濃度的傳感器利用電化池中的極限電

流與載流子濃度相關(guān)的原理制備氧（氣）濃度傳感器，用于汽車的氧氣檢測，和鋼水中氧濃

度檢測。

目前這種傳感器的主要供應(yīng)商遍布*，主要在德國、日本、美國，zui近新加入幾

個歐洲供應(yīng)商：英國、瑞士等。中國在這個領(lǐng)域起步很早，但是產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程效果不佳。

5、紅外線氣體傳感器

大部分的氣體在中紅外區(qū)都有特征吸收峰，檢測特征吸收峰位置的吸收情況，就可以

確定某氣體的濃度。

這種傳感器過去都是大型的分析儀器，但是近些年，隨著以MEMS 技術(shù)為基礎(chǔ)的傳感

器工業(yè)的發(fā)展，這種傳感器的體積已經(jīng)由10 升，45 公斤的巨無霸，減小到2 毫升（拇指大

?。┳笥摇Ｊ褂脽o需調(diào)制光源的紅外探測器使得儀器*沒有機(jī)械運(yùn)動部件，*實(shí)現(xiàn)免維

護(hù)化。

紅外線氣體傳感器可以有效地分辨氣體的種類，準(zhǔn)確測定氣體濃度。

這種傳感器成功的用于：二氧化碳、甲烷的檢測。

目前這種“傳感器”的供應(yīng)商在歐洲！中國在這一領(lǐng)域目前是“半”空白！

6、磁性氧氣傳感器

這是磁性氧氣分析儀的核心，但是目前也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“傳感器化”進(jìn)程。

它是利用空氣中的氧氣可以被強(qiáng)磁場吸引的原理制備的。

這種傳感器只能用于氧氣的檢測，選擇性*。大氣環(huán)境中只有氮氧化物能夠產(chǎn)生微

小的影響，但是由于這些干擾氣體的含量往往很少，所以，磁氧分析技術(shù)的選擇性幾乎是唯

一的！

老牌工業(yè)產(chǎn)品，*各地都有制造商。（當(dāng)然我說的是作為一次儀表的氧氣分析儀，

它在一定范圍內(nèi)可以被看作傳感器。而以純粹傳感器形式生產(chǎn)的這種產(chǎn)品，是zui近的事情。）

7、其他

近年來，隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，氣體傳感器技術(shù)也在不斷發(fā)生著相應(yīng)的革命。氣體

傳感器的種類也在隨著增添新丁。

但是，有些傳感器是否應(yīng)該列在氣體傳感器名下頗有爭議，比如：PID 檢測器，盡管

也是用于氣體的檢測，盡管體積一樣小巧，但是，由于不能真正實(shí)現(xiàn)免維護(hù)化，因此，這種

裝備，無論體積有多小，都應(yīng)該列在“檢測儀器”的名下。

另外，以光導(dǎo)纖維為基礎(chǔ)的光學(xué)傳感器發(fā)展迅猛，盡管還沒有對電子傳感器構(gòu)成

的“威脅”，但是其*的優(yōu)勢，或許有一天大放異彩。

zui后，從事氣體傳感器銷售的商家，為了自身商業(yè)目的，有時夸大某種特定的傳感器

的能力，混淆傳感器的分類，這些都不利于用戶正確應(yīng)用氣體傳感器。其實(shí)，傳感器的應(yīng)用和傳感器的制造一樣，也是一門學(xué)問??！