氣敏膜感測器是感測器按照用途分類之中的一種。此類感測器是針對氣體的監測研發的，早期只對可燃性氣體監測，後來開始能夠監測有毒氣體。
基本介紹
- 中文名：氣敏膜感測器
- 外文名：gas sensor
套用領域,發展過程,技術工藝,功能特點,
套用領域
氣敏膜感測器是感測器按照用途分類之中的一種。此類感測器是針對氣體的監測研發的，早期只對可燃性氣體監測，後來開始能夠監測有毒氣體。
氣體檢測方法：一般使用氣相色譜儀或者氣敏感測器對氣體進行檢測
1)氣相色譜儀：一種對混合氣體中各組分進行分析檢測的儀器。樣品由載氣帶入，通過對欲檢測混合物中組分有不同保留性能的色譜柱，使各組分分離，依次導入檢測器，以得到各組分的檢測信號。按照導入檢測器的先後次序，經過對比，可以區別出是什麼組分，根據峰高度或峰面積可以計算出各組分含量。通常採用的檢測器有：熱導檢測器，火焰離子化檢測器，氦離子化檢測器，超音波檢測器，光離子化檢測器，電子捕獲檢測器，火焰光度檢測器，電化學檢測器，質譜檢測器等。不同檢測原理的檢測器，決定了各種攜帶型氣相色譜儀的性能。總體上檢測性能強，但是成本高，沒有實時監測能力，便攜性差。
2)氣敏感測器：一種對混合氣體中特定一種或集中組分進行分析檢測的儀器。檢測組分和靈敏度與感測器的材料和結構有直接關係。總體上的檢測性能要低於氣象色譜，但是小型化便攜性更好並且具有實時監測能力，價格相對低廉，適合系統使用。
發展過程
第一階段：1962年以前是氣體感測器研究的孕育階段。此階段中，通過對氧化物半導體表面特性的深入研究，發現了氧化物半導體對氣體具有敏感性。
第二階段：1962年～1967年，氣體感測器的探索階段。首先是在1962年，日本九州工業大學清山哲郎等人對及薄膜的氣敏特性進行了開創性的研究；到了1967年，美國的P.J.Shaver利用貴金屬Pt、Pd激活氣體感測器，使得氣體感測器的靈敏度明顯提高，為氣體感測器的實用化奠定了堅實的基礎。
第三階段：1968年～1978年，是氣體感測器發展的實用化階段。1968年，日本費加羅公司首先在市場上推出了摻有Pd、Pt的氣體感測器，從此以後，開始在市場上出現了各式各樣的氣體感測器，並廣泛套用於各個方面。
第四階段：是在實用化基礎上的發展提高階段。1978年以後，氣體感測器的實用化促使人們去尋找新的氣敏材料，並探討提高氣體感測器性能的途徑，對已實用化的氣體感測器的氣敏材料進行了深入的研究。
經過多年的發展，現在在工業發達的國家，如美國、日本、德國、英國等，氣體感測器均已發展成為品種系列齊全、技術綜合發展的高薪技術產業。國外氣體感測器發展很快，一方面是由於人們安全意識增強，對環境安全性和生活舒適性要求提高；另一方面是由於感測器市場增長受到政府安全法規的推動。因此，國外氣體感測器技術得到了較快發展，據有關統計預測，美國1996年～2002年氣體感測器年均增長率為（27～30）%。
技術工藝
氣敏元件性能與敏感功能材料的種類、結構及製作工藝密切相關。以金屬氧化敏感材料製作的半導體式氣敏元件具有靈敏度高，結構簡單，體小質輕，堅固耐用等優點而得到廣泛的套用，目前仍以SnO2材料為主。但近年來其他新型金屬氧化物也不斷開發，如ZnO、SiO2、TiO2、Fe2O3、WO3等。另外複合氧化物作為固體電解質材料也得到很好的利用。
功能特點
從氣敏膜感測器誕生之日起，由於其具有體積小、能耗低、靈敏度高、回響時間短等特點，在易燃、易爆、有毒、有害氣體的檢測和檢測中的套用越來越廣泛，對於減少氣體爆炸、火災等事故的發生起到非常大的作用。由最初的半導體氣敏感測器到後來的複合材料感測器，氣敏膜感測器性能已經得到了很大的提高，然而由於感測的氣敏機理非常複雜，到目前為止還沒有形成一個統一的系統，在氣敏膜感測器性能研究方面，還需要系統化的試驗與理論研究，另外在氣敏感測器的套用方面，積極加入到套用領域，再有就是加大對其他有害氣體氣敏膜感測器的研究，對以苯系氣體監測的氣敏膜感測器檢測才是剛剛起步，需要一種可以同時具有選擇性好、靈敏度高、能耗低等多項優點的感測器。
