新型气体传感器检测技术及其构建的现代安保系统
众所周知气体传感器正被广泛使用于市场的各个不同领域，其中涉及保护人身和财产**的领域可以简介如下：
工业**与排放
如今面市的气体传感器可用于固定式或便携式气体检测设备中，保护人身和财产**。
电化学传感器可以检测各种高浓度的毒气，如一氧化碳、硫化氢和二氧化硫，也可以检测低浓度的氧气，而催化珠和红外传感器可检测易燃易爆气体。
专门用于烟道检测设备的传感器，可检测毒气排放和氧气。该系列结合了**设计，在室内和工业环境下具有良好的稳定性。在室内环境应用中，传感器适合用于便携式设备，用以监测家用锅炉的燃烧效率。在工业应用中，传感器适用于便携式或固定式设备，用以监测工业锅炉、火炉及熔炉的燃烧效率和废气排放。
汽车尾气排放
依据环境法规，汽车尾气排放监测已列入常规检测项目。其特殊系列传感器适用于汽车尾气排放监测设备。这一系列传感器包括了电化学、红外技术，对ASM(模拟加速模式)测试也有极快的响应时间。国内制造厂商的汽车传感器已通过了美国加州汽车修理局(BAR)的认证。
医疗保健
医用传感器可检测的气体有：氧气、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮和氢气。它们主要应用于：监测麻醉气体、通风设备及保育箱的氧气浓度；检测肺功能测试和戒烟疗程中的一氧化碳浓度；检测一氧化氮疗法中的一氧化氮和二氧化氮含量—**呼吸窘迫综合症(ARDS)及新生儿持续性肺动脉高压(PPHN)；气体传感器可以可用于固定式或便携式气体检测设备中，保护人身和财产**。值此我们将研讨**型气体传感器的新传感检测技术特征及其用现代控制与通讯技术所构建的**保护系统。为此首先对**检测传感器特性与种类作分析。
1、**检测传感器特性与种类
该类传感器主要用于便携式和固定式气体检测装置，保护人身和财产**。其品种有：电化学系列-氧气和毒气：催化珠系列-可燃气体；红外系列-二氧化碳和可燃气体；Sensoric系列-毒气及特种毒气。
上述4系列传感器专门为工业**和工业卫生而设计。其电化学、催化珠和红外传感器已经成为了便携式气体检测器的行业标准产品。氧气和毒气传感器同样也由7系列的产品可选用。例如以mV和mA输出的系列。微型气体传感器MICROceL系列则非常适用于超小型便携式仪器中。Sensoric系列的毒气传感器同样也有4系列、7系列可选用。
1.1氧气传感器指标
氧气测量范围为0-25％；高活性储备使传感器十分稳定，信号漂移<5％(每年)；快速响应时间T<15秒；温度和压力系数小。
1.2毒气和特种毒气传感器指标
传感器种类：可适用干多种气体。这一类型传感器还包括二氧化碳红外传感器。毒气传感器适用的主要气体有CO，H2S，SO2，NO，NO2，CI2，H2和C2H4O；Sensoric的毒气传感器采用了先进的水性有机电解液，对于多种特殊毒气都有高效的检测性能。这款传感器适用的气体有：NH3，CI2，C102，HBr，HCI，HCN，HF，碳酰氯，硫醇，四氢噻吩，联氨以及氢化物。
指标：使用寿命长；零点和量程稳定性好；内置过滤器提高气体选择性和使用寿命；可针对特种毒气的Sensoric系列传感器；IRceL系列的二氧化碳红外传感器。
1.3可燃气体传感器指标
种类：催化珠和红外传感器都可检测可燃气体。催化珠系列可适用于住宅防火系统中，可供选择的主要有4种系列和MICROceL系列及用于固定点测量的CDH系列。催化珠系列还可安装在便携式仪器中作为检测珠和双补偿珠。4种系列的红外传感器可用于住宅防火系统中。
指标；先进的催化珠设计，确保性能稳定；抗硅和硫化氢毒性性能极好；功耗小；IRceL系列甲烷和一般碳氢化合物红外传感器。
1.4关于MICROceL系列
**性的MICROceL系列的气体传感器是迄今为止所有传感器中体积*小的一种，它非常适用于*新的单气体或多气体检测仪中。该系列所适用的气体包括了在工业**和卫生应用中所要求的四种主要气体，氧气、一氧化碳、硫化氢及可燃气体。在尺寸上，将MICROceL~传感器的体积精简。事实上，MICROceL的四款传感器在气体检测器中所占的体积比现行工业标准中所使用的4系列传感器减少了70％。氧气和毒气MlCROceL系列在尺寸上的显著减小得益于它采用了新型的独立外壳设计，这源自于注入电解液封装法，提高了集电极外壳的密封性。可燃气MICROceL系列在设计中，用带有一个金属引线框的注入式聚合材料盒代替了传统的不锈钢盒体。这一设计使它比传统产品的体积减小了75％，重量减轻了95％。
1.5关于MICROceL系列指标
2年使用寿命的毛细氧气传感器；CO及H2S毒气传感器；获得ATEX、UL、CSA标准认证的三催化珠传感器；低成本的表面贴装技术(SMT)兼容连接器。
1.6关于IRceL红外传感器
种类：无弥散的红外传感器IRceL系列可适用干便携式和固定式气体检测仪。所有的IRceL系列传感器都通过了防火及**标准认证。RceL传感器的尺寸采用4系列传感器标准，有可检测二氧化碳(浓度范围0-5％vo1)的1RceLCO2和甲烷(浓度范围0-100％LEL)的IRceL CH4的两种规格。
由于在光学腔中使用了��型的光学设计和分光系统，IRceL系列比使用其他光学设计的传感器在性能上有显著提升，性能更稳定且适用的温度范围更宽泛。该系列传感器配有内置式的EEPROM，带有可进行输出校准和温度补偿的校准值，在使用标准算法的仪器中可进行快速和稳定的补偿。
特性：二氧化碳、碳氢化合物及甲烷传感器；传感器带有详细校准值的内置EEPROM；先进的光学构造；通过防火及**标准认证。
2、排放传感器特性与种类
用于烟道气体检测设备中，以保护人员及其生活环境，提高燃烧效率。
功能：在烟道气体环境中有极好的检测性能；内置化学过滤器；氧气、一氧化碳和氧化氮传感器通过TTUV认证；传感器可检测氧气、一氧化碳、氧化氮、二氧化氮和二氧化硫气体；传感器可进行周围空气环境监测。
随着对污染及其对环境破坏的日益关注，因此对于燃烧过程中的排放气体的监测十分重要。排放传感器系列是专为便携式和可搬运式烟道气体分析而设计的，可监测工业和家庭环境中的排放和燃烧效率。为满足烟道使用的特殊环境，排放传感器使用了防腐蚀材料，使传感器可暴露于酸性烟道气体中。为确保传感器在整个寿命周期内保持良好的性能指标，产品使用了高活性电极和内置高性能过滤网。除了可监测烟道气体排放的传感器以外，也提供可检测周围空气的高性能传感器。这一类型传感器专门采用了四电极的设计，以适应低浓度的气体环境。同时，该传感器适用于固定点和便携式空气检测。
先进的过滤器特性
所有毒气排放传感器都具有这样一个共性，即内置的高性能化学过滤器可消除背景气体的干扰。由于过滤材料内置于扩散栅板内，这使得到达过滤器的气体总量很少，因此该传感器的使用寿命比采用外置过滤器的传感器要长得多，这在交叉干扰气体浓度高的使用环境下是十分重要的。如城市技术公司的A5F型一氧化碳传感器的过滤器具有每小时大干200000ppm的过滤能力，这相当于在特殊环境下四年的工作负荷。
2.1氧气传感器
新型氧气传感器，如5FO型的氧气传感器（城市抟技术公司产）的使用寿命为两年，测量浓度范围为0-25％，响应时间为<20秒。改进后的5FO在高浓度二氧化碳的烟道环境中产品性能不受任何影响。
2.2毒气传感器
毒气排放传感器可适用的气体有：一氧化碳、氧化氮、二氧化氮和二氧化硫。
2.3一氧化碳传感器
这类传感器包括三种5系列的一氧化碳传感器：为0-4000ppm测量范围的标准传感器，0-40000ppm扩展量程的传感器及带有四电极氢补偿的传感器。所有的一氧化碳传感器都带有NOx和SO2过滤器。
2.4空气检测传感器
随着城市扩张和交通状况的恶化，全世界范围内对城市空气质量的关注度日益增强。许多污染物都与光化学烟雾的产生有关，与呼吸相关的健康**也有着很大关联。有三款传感器可用于主要污染气体的检测。这类传感器可检测一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫和臭氧。
为了能在低浓度下检测这些气体，传感器采用四电极设计，第四个辅助电极在很大程度上提高了传感器的基础性能。
由上可见，如何将上述气体传感器检测技术与现代控制与通讯技术立应用组合构造建的**保护系统便是人们尤为关心的话题。
3、气体传感器检测技术与现代控制与通讯技术立应用组合构建**保护系统
3.1应用先进**检测传感器与CAN总线及微控制器技术构建性能可靠、成本低的煤矿井下**智能监测系统当今杜绝或减少煤矿井下爆炸伤亡事故发生是**生产的重中之重.因此**控监测井下空气中有害或危险成分、矿井空气物理状态、通风设备运行状态等生产状况参数是关键。一般监测对象包括瓦斯、风速、负压、温度、液位等。尤其是瓦斯浓度是否超过爆炸点上限值是必须要监控的。因此，应用先进**检测传感器与CAN总线及微控制器技术构建性能可靠、成本低的煤矿井下**智能监测系统是迫在眉前。图1为煤矿井**智能监测系统结构框图。它由**检测传感器与CAN总线通信系统、上位人机交互(监控计算机)和数据库查询服务器组成。