1 つの記事 - ガスセンサーの分類と動作原理について 

1.接触燃焼センサー

接触燃焼センサーは、現在最も一般的な低コストの可燃性ガスセンサーです。その中には、セラミックベースでコーティングされたプラチナワイヤーのスパイラルで作られた一対の小さな「ボール」があります。そのうちの 1 つは、検出要素である高感度の「ボール」です。その表面は、存在するすべての可燃性ガスと反応する触媒の層で覆われています。もう 1 つは、いかなるガスとも反応せず、外部の温度や湿度の変化を補償する要素としてのみ機能する不活性な「ボール」です。

通常の動作中、白金ワイヤーの螺旋は電流によって 450°C ～ 500°C の高温に加熱されます。可燃性ガスと接触すると、検出素子表面で接触燃焼反応が起こり温度が上昇し、それに伴い内部の白金線の抵抗が増加します。ホイートストンブリッジを使用することで、検出素子の抵抗変化を正確に測定し、検出ガスの濃度を算出することができます。

2.半導体ガスセンサー

半導体ガスセンサーは、低濃度の可燃性ガスや有毒ガスを検出するためによく使用されます。ガス検知素子はシリコンウエハー上に蒸着された金属酸化膜です。検出ガスが金属酸化物に接触すると、その表面にガスが吸着されて金属酸化物の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化はガス濃度の変化に伴う。通常、半導体センサーの表面は、応答速度を高め、周囲温度の変化の影響を軽減するために、200°C ～ 250°C の範囲の一定温度に加熱されます。

3.赤外線ガスセンサー

赤外線ガスセンサーは主に可燃性ガスや二酸化炭素の検知に使用されます。触媒燃焼センサーと比較して、安定性が高く、精度が高く、ノイズ耐性が高く、中毒がなく、過酷な動作条件に適しており、メンテナンスが少なく、耐用年数が長いという利点があります。一般に可燃性ガスを検知するためのハイエンド製品とみなされています。価格的な理由から、触媒燃焼センサーほど普及していませんが、赤外線センサーの製造技術の継続的な進歩と改善により、両者の価格差は縮まりつつあります。現在の傾向は、触媒燃焼センサーを赤外線ガスセンサーに徐々に置き換え、製品を急速に最新化することです。一般的な赤外線ガス センサーには、点型光チャネルとオープン光チャネルの 2 つのタイプがあります。

点赤外線ガスセンサーは、赤外線源、光学集束レンズ、ガスサンプリングセル、焦電センサーで構成されています。赤外線源から放射された赤外線がガスサンプリングセルを通過すると、特定の波長の赤外線がセル内の検出ガスに吸収されます。吸収された赤外光の強度と参照赤外光の強度を比較することで、検出したガスの濃度を求めることができます。

オープン光チャネル赤外線ガスセンサーは送信モジュールと受信モジュールで構成されており、ペアで取り付ける必要があります。送信モジュールは受信モジュールに赤外線ビームを送信します。検知されたガスが存在すると、光線中の特定の波長の赤外線がガスに吸収されます。受信モジュールで吸収された赤外光の強度を参照赤外光の強度と比較することにより、検出されたガスの濃度を決定できます。オープン光路赤外線ガス検知器の測定単位は LEL m で、これは光路内の総ガス濃度に距離を乗じたものです。

4.ガス光イオン化センサー

光イオン化ガス センサーは、揮発性有機化合物やその他の有毒ガスの濃度を非常に低いレベル (100 万分の 1、さらには 10 分の 1 の濃度) で検出できます。光イオン化ガスセンサは、光によるガスのイオン化の原理を利用してガスを検出します。紫外線光源を使用して有機物を正イオンと負イオンに分解し、それらのイオンがデバイスで検出されます。検出器はイオン化ガスの電荷を記録し、それを電流信号に変換します。電流の増幅と処理の後、ガス濃度値が百万分率で表示されます。検出後、イオンは元のガスまたは蒸気に還元されます。光イオン化センサーは非破壊センサーであり、検出されたガスを長期間「燃焼」したり変化させたりしないため、光イオン化センサーによる検出後のガスを収集してさらなる測定を行うことができます。

5.電気化学式ガスセンサー

電気化学ガスセンサーは、有毒ガスや有害ガスの検出に不可欠な位置を占めています。電気化学的ガスセンサーは、電解質、電極、フィルターで構成されています。適切な電圧、電解質、電極材料を選択することにより、検出されたガスが電極表面で化学反応を起こし、その大きさがガス濃度に比例する微小電流を生成します。この電流を解析・処理することで、検出したガスの濃度を求めることができます。