[發明專利]傳感器、傳感器的制備方法、氣體檢測系統及檢測方法

在審

• 申請號: 201711112890.5
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107831197A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 李福安;簡家文;金涵;鄒杰
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/28;G01N27/30;G01N27/416
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙)33226
• 代理人: 方小惠

技術領域

本發明涉及一種傳感器，尤其是涉及一種傳感器、該傳感器的制備方法、氣體檢測系統及方法。

背景技術

隨著工業生產的快速發展，碳氫化物、碳氧化物和氮氧化物等大量有害氣體向大氣中排放。當人體長期與這些有害氣體接觸時，會引發人體器官和神經系統的損傷和癌變。為此，需要經常對大氣這些有毒氣體進行監測，以降低其對人體的傷害。

目前，主要是通過氣體檢測系統來實現有毒氣體的監測的。現有的氣體檢測系統主要包括用于檢測氣體的傳感器和用于分析數據的PCA分析模塊，將傳感器置于被測氣體中，傳感器采集氣體信息并生成相應的響應值發送給PCA分析模塊，PCA分析模塊對響應值進行分析，得出氣體的種類。由于被測氣體通常都是混合氣體，里面含有多種成分的氣體，為了分別識別這些有毒氣體，現有的傳感器通常包括多個用于檢測不同氣體的感應單元，這些感應單元沿陣列排放，各司其職，輸出不同的響應信號，由此導致現有的傳感器結構復雜，體積較大，制作成本較高，并且采用該傳感器檢測氣體的方法也比較復雜，成本也較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是提供一種結構簡單、體積較小、成本較低，能夠用于檢測多種氣體的傳感器。

本發明解決上述技術問題之一所采用的技術方案為：一種傳感器，包括從下到上依次設置的加熱層、固體電解質基層和電極層，所述的加熱層和所述的固體電解質基層均為立方體形狀，所述的固體電解質基層采用釔穩定氧化鋯生瓷片燒結而成，所述的固體電解質基層粘附在所述的加熱層上表面，將所述的固體電解質基層的長度記為l，寬度記為d，厚度記為h，其中，長度l的取值范圍為15-20mm，寬度d的取值范圍為5-10mm，厚度h的取值范圍為0.3-1.5mm，所述的加熱層的長度等于所述的固體電解質基層的長度，所述的加熱層的寬度等于所述的固體電解質基層的寬度，所述的加熱層與所述的固體電解質基層完全對齊貼合；所述的電極層包括參比電極、對電極和敏感電極，所述的參比電極、所述的對電極和所述的敏感電極分別為大小尺寸相同的立方體形狀，將所述的參比電極的長度記為l₁，寬度記為d₁，厚度記為h₁，其中，長度l₁的取值范圍為寬度d₁的取值范圍為厚度記為h₁的取值范圍為所述的參比電極、所述的對電極和所述的敏感電極沿所述的固體電解質基層的長度方向依次間隔設置在所述的固體電解質基層的上表面上，所述的對電極的中心與所述的固體電解質基層的中心重疊，所述的參比電極與所述的對電極之間的間距等于所述的對電極和所述的敏感電極之間的間距，且該間距的取值范圍為1.mm～2.5mm；所述的參比電極上設置有第一電極線，所述的對電極上設置有第二電極線，所述的敏感電極上設置有第三電極線；在檢測包含多種氣體的混合氣體時，通過改變加載在所述的第一電極線和所述的第三電極線之間的偏置電壓，使所述的第二電極線和所述的第三電極線之間輸出相應偏置電壓下的響應電流信號，由此實現不同氣體的檢測。