VOC气体分析仪：VOC气体传感器的工作原理

VOC元件本身可检测到多种VOC，并提供对应于VOC浓度变化的相对输出。当配备了板载处理器时，该传感器还能够计算多种VOC的等效相对值。由于这些元件的输出是相对的，因此不需要校准。

另外，还有一类绝对输出气体传感器：它们对于安全攸关的应用来说是理想的也是必要的选择，在这些应用中，某些气体浓度过高会对生命或者健康构成直接威胁。这种绝对输出元件通常：相对比较昂贵;只能检测一种气体;需要定期校准以提供准确的输出数据。

在IAQ监测应用中这些因素显然不受欢迎。VOC传感器是对这种重要但有限绝对测量源的补充：这种传感器能够检测到多种VOC，因此可以用于检测由一种或者多种VOC化合物引起的室内空气品质变化——而这会影响建筑物内的人。

在IAQ监测中，例如ams CCS811(2.7mm x 4mm x 1.1mm，LGA封装)或iAQ-CORE(接脚布局为15mm x 18mm的整合传感器模组)等宽频谱传感器，并非针对安全攸关应用的某种特殊气体报告其绝对ppm值，而是提供环境中多种VOC浓度的相对变化值。

在IAQ监测应用中，VOC传感器可以与绝对输出CO2传感器一起使用，随时为CO2浓度提供确切的基准。VOC传感器补强了绝对CO2的测量，采集有关VOC事件的其它数据，这些数据不一定与居住者(通常是CO2浓度升高的主要原因)直接相关。

几种空气质量检测的主要传感器

金属氧化物半导体式传感器

金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。

化燃烧式传感器

催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,是温度使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。

定电位电解式传感器

定电位电解式传感器是目前测毒类现场最广泛使用的一种技术,在此方面国外技术领先,因此此类传感器大都依赖进口。定电位电解式气体传感器的结构:在一个塑料制成的筒状池体内,安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接,在电极之间施加了一定的电位,使传感器处于工作状态。气体与的电解质内的工作电极发生氧化或还原反应,在对电极发生还原或氧化反应,电极的平衡电位发生变化,变化值与气体浓度成正比。

迦伐尼电池式氧气传感器

迦伐尼电池式氧气传感器的结构:在塑料容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10-30μm的聚四氟乙烯透气膜,在其容器内侧紧粘着贵金属(铂、黄金、银等)阴电极,在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极(用铅、镉等离子化倾向大的金属)。用氢氧化钾。氧气在通过电解质时在阴阳极发生氧化还原反应,使阳极金属离子化,释放出电子,电流的大小与氧气的多少成正比,由于整个反应中阳极金属有消耗,所以传感器需要定期更换。目前国内技术已日趋成熟,完全可以国产化此类传感器。

红外式传感器

红外式传感器利用各种元素对某个特定波长的吸收原理,具有抗中毒性好,反应灵敏,对大多数碳氢化合物都有反应。但结构复杂,成本高。

PID光离子化气体传感器

PID由紫外灯光源和离子室等主要部分构成,在离子室有正负电极,形成电场,待测气体在紫外灯的照射下,离子化,生成正负离子,在电极间形成电流,经放大输出信号。PID具有灵敏度高,无中毒问题,安全可靠等优点。

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