1964年，由Wickens和Hatman利用氣體在電極上的氧化還原反應研制出了第一個氣敏傳感器,1982年英國Warwick大學的Persaud等提出了利用氣敏傳感器模擬動物嗅覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，自此后氣體傳感器飛速發(fā)展，應用于各種場合，比如氣體泄漏檢測，環(huán)境檢測等?，F(xiàn)在各國研究主要針對的是有毒性氣體和可燃燒性氣體，研究的主要方向是如何提高傳感器的敏感度和工作性能、惡劣環(huán)境中的工作時間以及降低成本和智能化等。

對CO氣體檢測的適用方法有比色法、半導體法、電化學氣體傳感器檢測法、紅外吸收探測法等。

比色法是根據(jù)CO氣體是還原性氣體，能使氧化物發(fā)生反應，因而使化合物顏色改變，通過顏色變化來測定氣體的濃度，這種傳感器的主要優(yōu)點是沒有電功耗。

半導體CO傳感器是目前實際使用多的CO氣敏傳感器，通過溶膠—凝膠法獲得SnO2基材料，在基材料中摻雜金屬催化劑來測定氣體。現(xiàn)國外有研究對SnO2基材料中摻雜Pt、Pd、Au等，并發(fā)現(xiàn)當傳感器工作在220οC時，在SnO2中摻雜2％的Pt時，傳感器對CO具有大的敏感度。其原理是利用待測氣體在半導體表面的氧化和還原反應導致敏感元件阻值變化來檢測氣體的種類和濃度的。當半導體器件被加熱到穩(wěn)定狀態(tài)，在氣體接觸半導體表面而被吸附時，被吸附的分子首先在表面自由擴散，失去運動能量，一部分分子被蒸發(fā)掉，另一部分殘留分子產(chǎn)生熱分解而固定在吸附處時，如果半導體的功函數(shù)大于吸附分子的離解能，吸附分子將向器件釋放電子，而形成正離子吸附。如H2、CO、碳氫化合物等，被稱為還原型氣體。當還原型氣體吸附到N型半導體上時，載流子增多，使半導體電阻值下降。從而接通電路，發(fā)出信號。

CO電化學氣體傳感器敏感電極如常用的金屬材料電化學電極有Pt、Au、W、Ag、Ir、Cu等過渡金屬元素，這類元素具有空余的d、f電子軌道和多余的d、f電子，可在氧化還原的過程中提供電子空位或電子，也可以形成絡合物，具有較強的催化能力。又研制了一種新型的CO電化學式氣體傳感器，即把多壁碳納米管自組裝到鉑微電極上，制備多壁碳納米管粉末微電極，以其為工作電極， Ag/AgCl為參比電極，Pt絲為對比電極，多孔聚四氟乙烯膜作為透氣膜制成傳感器，對CO具有顯著的電化學催化效應，其響應時間短，重復性好。

CO氣體傳感器與報警器配套使用，是報警器中的核心檢測元件，它是以定電位電解為基本原理。當一氧化碳擴散到氣體傳感器時，其輸出端產(chǎn)生電流輸出，提供給報警器中的采樣電路，起著將化學能轉(zhuǎn)化為電能的作用。當氣體濃度發(fā)生變化時，氣體傳感器的輸出電流也隨之成正比變化，經(jīng)報警器的中間電路轉(zhuǎn)換放大輸出，以驅(qū)動不同的執(zhí)行裝置，完成聲、光和電等檢測與報警功能，與相應的控制裝置一同構(gòu)成了環(huán)境檢測或監(jiān)測報警系統(tǒng)。當一氧化碳氣體通過外殼上的氣孔經(jīng)透氣膜擴散到工作電極表面上時，在工作電極的催化作用下，一氧化碳氣體在工作電極上發(fā)生氧化。

其化學反應式為：? CO+H2O→CO2+2H++2e-

在工作電極上發(fā)生氧化反應產(chǎn)生的H+離子和電子，通過電解液轉(zhuǎn)移到與工作電極保持一定間隔的對電極上，與水中的氧發(fā)生還原反應。

其化學反應式為：? 1/2O2+2H++2e-→H2O

因此，傳感器內(nèi)部就發(fā)生了氧化-還原的可逆反應。其化學反應式為：? 2CO+2O2→2CO2? 這個氧化-還原的可逆反應在工作電極與對電極之間始終發(fā)生著，并在電極間產(chǎn)生電位差。是由于在兩個電極上發(fā)生的反應都會使電極極化，這使得極間電位難以維持恒定，因而也限制了對一氧化碳濃度可檢測的范圍。為了維持極間電位的恒定，我們加入了一個參比電極。在三電極電化學氣體傳感器中，其輸出端所反應出的是參比電極和工作電極之間的電位變化,由于參比電極不參與氧化或還原反應，因此，它可以使極間的電位維持恒定（即恒電位），此時電位的變化就同一氧化碳濃度的變化直接有關(guān)。當氣體傳感器產(chǎn)生輸出電流時，其大小與氣體的濃度成正比。通過電極引出線用外部電路測量傳感器輸出電流的大小，便可檢測出一氧化碳的濃度，并且有很寬的線性測量范圍。這樣，在氣體傳感器上外接信號采集電路和相應的轉(zhuǎn)換和輸出電路，就能夠?qū)σ谎趸細怏w實現(xiàn)檢測和監(jiān)控。

利用CO氣體近紅外吸收機理，研究了一種光譜吸收型光纖CO氣體傳感器，該儀器檢測靈敏度可達到0.2*10-6。另一種光學型傳感器是用溶膠—凝膠鹽酸催化法和超聲制得SiO2 薄膜，將薄膜浸入氯化鈀、氯化銅混合溶液，勻速提拉，干燥后制得敏感膜，利用鈀鹽與CO反應，生成鈀單質(zhì)，引起吸光度變化。

現(xiàn)知國外有研究，采用超頻率音響增強電鍍鐵酸鹽方法獲得磁敏感膜，磁飽和度和矯頑磁力決定對氣體的響應敏感度。當溫度加熱到85οC時，得到大響應，檢測范圍333ppm～5000ppm。

深圳市工采網(wǎng)有限公司提供電化學原理的CO傳感器TGS5042，該產(chǎn)品廣泛應用于：家用、商用CO檢測儀，室內(nèi)停車場通風控制，火災報警器

TGS5042的特點：
* 可電池驅(qū)動
* 對一氧化碳選擇性/重復性高
* 對一氧化碳具有很高的線性輸出特性
* 免標定
* 使用壽命長，達到7年
* 取得UL認證
* 滿足UL2034， EN50291與RoHS的要求

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