公眾可能不熟悉傳感器的概念，但紅外溫度計(jì)、酒后駕駛呼吸酒精探測器和家用氣體泄漏報(bào)警器是常用的電子測量儀器，在人們的日常生活中發(fā)揮著重要作用，其核心設(shè)備是傳感器。
傳感器是一種能感覺到規(guī)定測量并按規(guī)定轉(zhuǎn)換為可用輸出信號的裝置或裝置。它通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。
其中，氣體傳感器一般用于測量環(huán)境中某些氣體或有機(jī)揮發(fā)物的濃度，主要用于環(huán)境監(jiān)測、石化生產(chǎn)安全監(jiān)測、煤礦氣體監(jiān)測、醫(yī)療診斷等安全監(jiān)測領(lǐng)域。
傳感器是一種重要的信息獲取裝置。
氣體傳感器有很多種，根據(jù)測量對象、測量原理和傳感器的敏感材料。
具體來說，氣體傳感器的測量對象包括氧氣、易燃易爆氣體（氫氣、甲烷、乙炔等）、有毒有害氣體（一氧化碳、氨、二氧化氮等）和有機(jī)揮發(fā)物（酒精、丙酮等）。
常見的氣體傳感器包括電阻、催化燃燒、電化學(xué)、光學(xué)、導(dǎo)熱等。常見的氣體傳感器敏感材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體、導(dǎo)電聚合物、催化劑材料、固體電解質(zhì)和雜化材料。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器具有廣譜性，對絕大多數(shù)氣體有反應(yīng)，但其穩(wěn)定性和選擇性有待提高。
催化燃燒傳感器主要用于檢測氫、甲烷等可燃?xì)怏w，檢測濃度較高。
主要用于測量氧氣和氮氧化物，主要用于監(jiān)測汽車尾氣排放。
光學(xué)傳感器只對吸收特特征光的氣體，測量范圍廣，但容易受到濕度和灰塵的干擾。
導(dǎo)熱氣體傳感器只能用于定量測試，即已知環(huán)境中的氣體含量。
傳感器是信息傳輸技術(shù)(通信技術(shù)和信息處理技術(shù))和計(jì)算機(jī)技術(shù)的三個(gè)重要組成部分。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，傳感器的作用越來越受到重視。
物聯(lián)網(wǎng)是一種連接物體、人、系統(tǒng)和信息資源的智能服務(wù)系統(tǒng)，通過感知設(shè)備處理和響應(yīng)物理和虛擬世界的信息。信息系統(tǒng)首先要解決的問題是傳感器，以適當(dāng)、準(zhǔn)確、高效的成本獲取信息。這需要進(jìn)一步提高傳感器的性能，并有相應(yīng)的信號接口，因?yàn)橐话銡怏w傳感器的輸出是模擬量，只有通過相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換和一定的接口協(xié)議才能適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)。一般需要將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊或氣體傳感器、調(diào)節(jié)電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路集成到單片系統(tǒng)中，這涉及到不同材料微納加工工藝的兼容性。
此外，對于智能移動(dòng)終端，氣體傳感器的功耗和尺寸不能太大，成本可以被消費(fèi)者接受。
微型化、新材料、智能化已成為重要方向。
靈敏度高意味著檢測限制低，可以降低預(yù)警濃度，提高安全性。高選擇性可以避免或減少非目標(biāo)氣體的干擾，降低誤報(bào)率。傳感器的檢測速度由響應(yīng)性和恢復(fù)性決定。氣體傳感器應(yīng)用中最大的問題是穩(wěn)定性不能滿足需求。這是因?yàn)闅怏w傳感器的檢測過程通常涉及化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)和環(huán)境氛圍會(huì)對材料表面和微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生慢性影響，使傳感器性能的穩(wěn)定性和使用壽命不能滿足實(shí)際需要。
氣體傳感器的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：
一是微型化。采用硅基微加工技術(shù)或多層陶瓷燒結(jié)技術(shù)，采用薄膜混合電子技術(shù)和微傳感器，實(shí)現(xiàn)批量制造，提高一致性和互換性，顯著降低體積和功耗，可應(yīng)用于能耗低、尺寸小的領(lǐng)域。
二是新材料的應(yīng)用。氣體傳感器的關(guān)鍵是氣體敏感材料。敏感材料決定了傳感器的性能，特別是選擇性和穩(wěn)定性。納米材料、分級材料、雜化材料、新碳材料（碳納米管、石墨烯、石墨炔等）的應(yīng)用，以及新的二維材料和金屬有機(jī)框架化合物，對提高氣體傳感器的性能，拓寬氣體傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域具有潛在意義。
三是智能化。單立傳感器設(shè)備中存在的問題可能無法在短時(shí)間內(nèi)解決。該算法可用于補(bǔ)償和改進(jìn)，將各種相同或不同類型的氣體傳感器組成傳感器陣列，處理信號，使用先進(jìn)的算法獲取更有價(jià)值的信息，提高測量儀器的性能。
文章部分內(nèi)容源于網(wǎng)絡(luò)，如侵犯您權(quán)益請聯(lián)系刪除。
