氣敏元件和傳感器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

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1、氣敏元件和傳感器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)布時(shí)間：2009-11-410:10:03分類：政策法規(guī)氣敏元件和傳感器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)布時(shí)間：2009-11-410:10:03分類：政策法規(guī)在應(yīng)用方面，目前最廣泛的是可燃性氣體氣敏元件傳感器，已普及應(yīng)用于氣體泄漏檢測(cè)和監(jiān)控，從工廠企業(yè)到居民家庭，應(yīng)用十分廣泛。僅以用于安全保護(hù)家用燃?xì)庑孤﹫?bào)警器為例，日本早在1980年1月開始實(shí)行安裝城市煤氣、液化石油氣報(bào)警器法規(guī)，1986年5月日本通產(chǎn)省又實(shí)施了安全器具普及促進(jìn)基本方針。美國(guó)目前已有6個(gè)州立法，規(guī)定家庭、公寓等都要安裝CO報(bào)警器。報(bào)警器種類也相當(dāng)繁多，有用于一般家庭、集體住宅、飲食餐店、醫(yī)院、學(xué)

2、校、工廠的各種氣體報(bào)警器和系統(tǒng)，有單體分離型報(bào)警器、外部報(bào)警系統(tǒng)、集中監(jiān)視系統(tǒng)、遮斷連動(dòng)系統(tǒng)、防止中毒報(bào)警防護(hù)系統(tǒng)等。結(jié)構(gòu)型式有袖珍型便攜式、手推式、固定式報(bào)警等；工業(yè)用固定式報(bào)警又有壁掛式、臺(tái)放式、單臺(tái)監(jiān)控式、多路巡檢式等。氣體檢測(cè)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了智能化、多功能化。美國(guó)工業(yè)科學(xué)公司（ISC）一臺(tái)攜帶式氣體監(jiān)控儀可實(shí)現(xiàn)4種氣體監(jiān)測(cè)，采用了統(tǒng)一的軟件，只需要換氣體傳感器，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)特定氣體監(jiān)測(cè)。美國(guó)國(guó)際傳感器技術(shù)（IST）公司應(yīng)用一種“MegaCas"傳感器和微程序控制單元，可檢測(cè)100種以上毒性氣體和可燃性氣體，通過其“氣體檢索”功能掃描，能很快確定是哪一種氣體?！?/p>

3、　一、氣體傳感器向低功耗、多功能、集成化方向發(fā)展　　　國(guó)外氣體傳感器發(fā)展很快，一方面是由于人們安全意識(shí)增強(qiáng)，對(duì)環(huán)境安全性和生活舒適性要求提高；另一方面是由于傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)受到政府安全法規(guī)的推動(dòng)。因此，國(guó)外氣體傳感器技術(shù)得到了較快發(fā)展，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)猜測(cè)，美國(guó)1996年—2002年氣體傳感器年均增長(zhǎng)率為（27～30）％。　　目前，氣體傳感器的發(fā)展趨勢(shì)集中表現(xiàn)為：一是提高靈敏度和工作性能，降低功耗和成本，縮小尺寸，簡(jiǎn)化電路，與應(yīng)用整機(jī)相結(jié)合，這也是氣體傳感器一直追求的目標(biāo)。如日本費(fèi)加羅公司推出了檢測(cè)（0.1～10）×10－6硫化氫低功耗氣體傳感器，美國(guó)IST提供了壽命達(dá)10年以上的氣體傳

4、感器，美國(guó)FirstAlert公司推出了生物模擬型（光化反應(yīng)型）低功耗CO氣體傳感器等。二是增強(qiáng)可靠性，實(shí)現(xiàn)元件和應(yīng)用電路集成化，多功能化，發(fā)展MEMS技術(shù)，發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)適用的變送器和智能型傳感器。如美國(guó)GeneralMonitors公司在傳感器中嵌入微處理器，使氣體傳感器具有控制校準(zhǔn)和監(jiān)視故障狀況功能，實(shí)現(xiàn)了智能化；還有前已涉及的美國(guó)IST公司的具有微處理器的“MegaGas”傳感器實(shí)現(xiàn)了智能化、多功能化?！　《?guó)內(nèi)現(xiàn)狀與差距　　　氣敏元件傳感器作為新型敏感元件傳感器在國(guó)家列為重點(diǎn)支持發(fā)展的情況下，國(guó)內(nèi)已有一定的基礎(chǔ)。其現(xiàn)狀是：?。?）燒結(jié)型氣敏元件仍是生產(chǎn)的主流，占總量90％以

5、上；接觸燃繞式氣敏元件已具備了生產(chǎn)基礎(chǔ)和能力；電化學(xué)氣體傳感器有了試制產(chǎn)品;?。?）在工藝方面引入了表面摻雜、表面覆膜以及制作表面催化反應(yīng)層和修隔離層等工藝，使燒結(jié)型元件由廣譜性氣敏發(fā)展成選擇性氣敏；在結(jié)構(gòu)方面研制了補(bǔ)償復(fù)合結(jié)構(gòu)、組合差動(dòng)結(jié)構(gòu)以及集成化陣列結(jié)構(gòu)；在氣敏材料方面SnO2和Fe2O3材料已用于批量生產(chǎn)氣敏元件，新研究開發(fā)的Al2O3氣敏材料、石英晶體和有機(jī)半導(dǎo)體等也開始用于氣敏材料;?。?）低功耗氣敏元件（如一氧化碳，甲烷等氣敏元件）已從產(chǎn)品研究進(jìn)入中試;?。?）國(guó)內(nèi)氣敏元件傳感器產(chǎn)量已超過“九五”初期的400萬(wàn)支。產(chǎn)量超過20萬(wàn)支的主要廠家有5家，黑龍江敏感集團(tuán)、太

6、原電子廠、云南春光器材廠、天津費(fèi)加羅公司（合資）、北京電子管廠（特種電器廠），其中前四家都超過100萬(wàn)支，據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1998年全國(guó)氣敏元件總產(chǎn)量已超過600萬(wàn)支?！】偟目磥?lái)，我國(guó)氣敏元件傳感器及其應(yīng)用技術(shù)有了較快進(jìn)展，但與國(guó)外先進(jìn)水平仍有較大的差距，主要是產(chǎn)品制造技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用等方面的差距，與日本比較仍要落后10年?！　∪?、市場(chǎng)需求分析　　　氣敏元件、傳感器及其應(yīng)用產(chǎn)品具有十分廣闊的現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)和潛在的市場(chǎng)需求?！∫?類氣敏元件傳感器為例，作簡(jiǎn)要市場(chǎng)需求分析?！。?）可燃性氣體氣敏元件傳感器　這是需求量最大的一類氣敏元件傳感器，包含各種烷類和有機(jī)蒸氣類（VOC）氣體，目前大

7、量應(yīng)用于抽油煙機(jī)、泄漏報(bào)警器和空氣清新機(jī)，已形成批量生產(chǎn)規(guī)模，每年約有500萬(wàn)支以上的市場(chǎng)。隨著在油田、礦區(qū)、化工企業(yè)及家庭等生產(chǎn)生活領(lǐng)域廣泛用作氣體泄漏報(bào)警，非凡是用于家庭氣體泄漏報(bào)警，如液化石油氣、天燃?xì)饧捌渌扇夹詺怏w的檢測(cè)報(bào)警等，預(yù)計(jì)在2001年—2005年將會(huì)有成倍需求?！。?）一氧化碳和氫氣氣敏元件傳感器　　這兩種也是最有需求量的氣敏元件傳感器。一氧化碳?xì)饷粼捎糜诠I(yè)生產(chǎn)、環(huán)保、汽車、家庭等一氧化碳泄漏和不完全燃燒檢測(cè)報(bào)警；氫氣氣敏元件除工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用外也同一氧化