❶ 什麼叫化學感測器
化學感測器指的是對各種化學物質敏感並將其濃度轉換為電信號的感測器。如CO感測器、O2感測器、H2S感測器、PH值感測器、酒精濃度感測器等。
❷ 化學感應器包括哪些以化學吸附,電化學反應等現象為因果關系的感測器
可以用不同的觀點對感測器進行分類:它們的轉換原理(感測器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出信號類型以及製作它們的材料和工藝等。
根據感測器工作原理,可分為物理感測器和化學感測器二大類 :
感測器工作原理的分類物理感測器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。
化學感測器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的感測器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。
有些感測器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數感測器是以物理原理為基礎運作的。化學感測器技術問題較多,例如可靠性問題,規模生產的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學感測器的應用將會有巨大增長。
常見感測器的應用領域和工作原理列於表1.1。
按照其用途,感測器可分類為:
壓力敏和力敏感測器 ?位置感測器
液面感測器 ?能耗感測器
速度感測器 ?熱敏感測器
加速度感測器 ?射線輻射感測器
振動感測器? 濕敏感測器
磁敏感測器? 氣敏感測器
真空度感測器? 生物感測器等。?
以其輸出信號為標准可將感測器分為:
模擬感測器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。?
數字感測器——將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。?
膺數字感測器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。?
開關感測器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,感測器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
?
在外界因素的作用下,所有材料都會作出相應的、具有特徵性的反應。它們中的那些對外界作用最敏感的材料,即那些具有功能特性的材料,被用來製作感測器的敏感元件。從所應用的材料觀點出發可將感測器分成下列幾類:
(1)按照其所用材料的類別分?
金屬? 聚合物? 陶瓷? 混合物?
(2)按材料的物理性質分? ? 導體? 絕緣體? 半導體? 磁性材料?
(3)按材料的晶體結構分?
單晶? 多晶? 非晶材料?
與採用新材料緊密相關的感測器開發工作,可以歸納為下述三個方向:?
(1)在已知的材料中探索新的現象、效應和反應,然後使它們能在感測器技術中得到實際使用。?
(2)探索新的材料,應用那些已知的現象、效應和反應來改進感測器技術。?
(3)在研究新型材料的基礎上探索新現象、新效應和反應,並在感測器技術中加以具體實施。?
現代感測器製造業的進展取決於用於感測器技術的新材料和敏感元件的開發強度。感測器開發的基本趨勢是和半導體以及介質材料的應用密切關聯的。表1.2中給出了一些可用於感測器技術的、能夠轉換能量形式的材料。?
按照其製造工藝,可以將感測器區分為:
集成感測器?薄膜感測器?厚膜感測器?陶瓷感測器
集成感測器是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術製造的。通常還將用於初步處理被測信號的部分電路也集成在同一晶元上。?
薄膜感測器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路製造在此基板上。?
厚膜感測器是利用相應材料的漿料,塗覆在陶瓷基片上製成的,基片通常是Al2O3製成的,然後進行熱處理,使厚膜成形。
陶瓷感測器採用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。?
完成適當的預備性操作之後,已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷感測器這二種工藝之間有許多共同特性,在某些方面,可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。?
每種工藝技術都有自己的優點和不足。由於研究、開發和生產所需的資本投入較低,以及感測器參數的高穩定性等原因,採用陶瓷和厚膜感測器比較合理。
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❸ 化學感測器的介紹
《化學感測器》是經國家科委批准,由中國儀器儀表學會主辦的專業科技刊物,1981年創刊,國內外公開發行。
❹ 電化學生物感測器有哪些
電化學生物感測器
感測器與通信系統和計算機共同構成現代信息處理系統。感測器相當於人的感官,是計算機與自然界及社會的介面,是為計算機提供信息的工具。
感測器通常由敏感(識別)元件、轉換元件、電子線路及相應結構附件組成。生物感測器是指用固定化的生物體成分(酶、抗原、抗體、激素等)或生物體本身(細胞、細胞器、組織等)作為感元件的感測器。電化學生物感測器則是指由生物材料作為敏感元件,電極(固體電極、離子選擇性電極、氣敏電極等)作為轉換元件,以電勢或電流為特徵檢測信號的感測器。圖1是電化學生物感測器基本構成示意圖。由於使用生物材料作為感測器的敏感元件,所以電化學生物感測器具有高度選擇性,是快速、直接獲取復雜體系組成信息的理想分析工具。一些研究成果已在生物技術、食品工業、臨床檢測、醫葯工業、生物醫學、環境分析等領域獲得實際應用。
根據作為敏感元件所用生物材料的不同,電化學生物感測器分為酶電極感測器、微生物電極感測器、電化學免疫感測器、組織電極與細胞器電極感測器、電化學DNA感測器等。
(1) 酶電極感測器
以葡萄糖氧化酶(GOD)電極為例簡述其工作原理。在GOD的催化下,葡萄糖(C6H12O6)被氧氧化生成葡萄糖酸(C6H12O7)和過氧化氫:
根據上述反應,顯然可通過氧電極(測氧的消耗)、過氧化氫電極(測H2O2的產生)和pH電極(測酸度變化)來間接測定葡萄糖的含量。因此只要將GOD固定在上述電極表面即可構成測葡萄糖的GOD感測器。這便是所謂的第一代酶電極感測器。這種感測器由於是間接測定法,故干擾因素較多。第二代酶電極感測器是採用氧化還原電子媒介體在酶的氧化還原活性中心與電極之間傳遞電子。第二代酶電極感測器可不受測定體系的限制,測量濃度線性范圍較寬,干擾少。現在不少研究者又在努力發展第三代酶電極感測器,即酶的氧化還原活性中心直接和電極表面交換電子的酶電極感測器。 目前已有的商品酶電極感測器包括:GOD電極感測器、L 乳酸單氧化酶電極感測器、尿酸酶電極感測器等。在研究中的酶電極感測器則非常多。
❺ 關於化學感測器有哪些好的SCI期刊呢(化學感測
化學與生物感測器的性質參數有哪些
1.按用途
壓力敏和力敏感測器、位置感測器、液位感測器、能耗感測器、速度感測器、加速度感測器、射線輻射感測器、熱敏感測器。
2.按原理
振動感測器、濕敏感測器、磁敏感測器、氣敏感測器、真空度感測器、生物感測器等。
3.按輸出信號
模擬感測器:將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。
數字感測器:將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。
膺數字感測器:將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。
開關感測器:當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,感測器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
4.按其製造工藝
集成感測器是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術製造的。通常還將用於初步處理被測信號的部分電路也集成在同一晶元上。薄膜感測器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路製造在此基板上。厚膜感測器是利用相應材料的漿料,塗覆在陶瓷基片上製成的,基片通常是al2o3製成的,然後進行熱處理,使厚膜成形。陶瓷感測器採用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠、凝膠等)生產。完成適當的預備性操作之後,已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷感測器這二種工藝之間有許多共同特性,在某些方面,可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。每種工藝技術都有自己的優點和不足。由於研究、開發和生產所需的資本投入較低,以及感測器參數的高穩定性等原因,採用陶瓷和厚膜感測器比較合理。
❻ 化學感測器的兩要素是什麼
1、化學感測器是存在的
2、化學感測器(Chemical Sensor)對各種化學物質敏感並將其濃度轉換為電信號進行檢測的儀器。對比於人的感覺器官,化學感測器大體對應於人的嗅覺和味覺器官(見圖)。但並不是單純的人體器官的模擬,還能感受人的器官不能感受的某些物質,如H2、CO。
3、按感測方式,化學感測器可分為接觸式與非接觸式化學感測器。
4、化學感測器的結構形式有兩種:一種是分離型感測器。如離子感測器,液膜或固體膜具有接受器功能,膜完成電信號的轉換功能,接受和轉換部位是分離的,有利於對每種功能分別進行優化;另一種是組裝一體化感測器。如半導體氣體感測器,分子俘獲功能與電流轉換功能在同一部位進行,有利於化學感測器的微型化。
5、按檢測對象,化學感測器分為氣體感測器、濕度感測器、離子感測器和生物感測器。
❼ 汽車上有哪些感測器是應用化學原理工作的
1、感測器
主要分為,磁電式、光電式、霍爾式、磁阻式四大類型,基本屬於物理性原理。
2、直噴發動機
排氣後處理系統上,NOx感測器,勉強可以稱為化學性原理。專注汽車所以更專業。
❽ 化學感測器的內容簡介
化學和生化感測器研究以及應用正在迅速增長。最近十多年來,顯而易見地,成功發展耐苛刻條件、適應不同日常應用的化學與生化感測器需要化學家與工程師之間通力合作。《化學感測器:科學家與工程師入門》主要介紹化學及生化感測器的基本方法和基本技術。內容包括理論基礎、半導體結構、質敏感測器、傳導感測器、電容感測器、熱敏感測器、電化學感測器、光學感測器等,最後介紹了化學感測器檢測與應用、感測器陣列與微全分析系統等。《化學感測器:科學家與工程師入門》為化學、物理和工程等之間不同的「思維方式」 提供了一個簡潔的連接橋梁。
❾ 感測器的類型有哪些
按工作原理可劃分為
1. 電學式感測器—是非電量電測技術中應用范圍較廣的一種感測器,常用的有電阻式感測器、電容式感測器、電感式感測器、磁電式感測器及電渦流式感測器等。
電阻式感測器是利用變阻器將被測非電量轉換為電阻信號的原理製成。電阻式感測器一般有電位器式、觸點變阻式、電阻應變片式及壓阻式感測器等。電阻式感測器主要用於位移、壓力、力、應變、力矩、氣流流速、液位和液體流量等參數的測量。
電容式感測器是利用改變電容的幾何尺寸或改變介質的性質和含量,從而使電容量發生變化的原理製成。主要用於壓力、位移、液位、厚度、水分含量等參數的測量。
電感式感測器是利用改變磁路幾何尺寸、磁體位置來改變電感或互感的電感量或壓磁效應原理製成的。主要用於位移、壓力、力、振動、加速度等參數的測量。
磁電式感測器是利用電磁感應原理,把被測非電量轉換成電量製成。主要用於流量、轉速和位移等參數的測量。
電渦流式感測器是利用金屬在磁場中運動切割磁力線,在金屬內形成渦流的原理製成。主要用於位移及厚度等參數的測量。
2. 磁學式感測器
磁學式感測器是利用鐵磁物質的一些物理效應而製成的,主要用於位移、轉矩等參數的測量。
3. 光電式感測器
光電式感測器在非電量電測及自動控制技術中佔有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應和光學原理製成的,主要用於光強、光通量、位移、濃度等參數的測量。
4. 電勢型感測器
電勢型感測器是利用熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理製成,主要用於溫度、磁通、電流、速度、光強、熱輻射等參數的測量。
5. 電荷感測器
電荷感測器是利用壓電效應原理製成的,主要用於力及加速度的測量。
6. 半導體感測器
半導體感測器是利用半導體的壓阻效應、內光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產生物質變化等原理製成,主要用於溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。
7. 諧振式感測器
諧振式感測器是利用改變電或機械的固有參數來改變諧振頻率的原理製成,主要用來測量壓力。
8. 電化學式感測器
電化學式感測器是以離子導電為基礎製成,根據其電特性的形成不同,電化學感測器可分為電位式感測器、電導式感測器、電量式感測器、極譜式感測器和電解式感測器等。電化學式感測器主要用於分析氣體、液體或溶於液體的固體成分、液體的酸鹼度、電導率及氧化還原電位等參數的測量。