二氧化碳傳感器的發(fā)展過程分析

1、 二氧化碳傳感器的發(fā)展過程分析 目前，人類活動產(chǎn)生的二氧化碳排放已達(dá)到歷史峰值。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2011年全球二氧化碳排放量是1850年的163倍。1850年，英國是全球最大的二氧化碳排放國，排放量幾乎是第二大排放國美國的6倍。此外，前五大排放國還包括法國、德國和比利時。2011年，中國成為世界最大的排放國，美國、印度、俄羅斯和日本緊隨其后。眾所周知，二氧化碳作為主要氣體之一，對農(nóng)業(yè)、工業(yè)等各個領(lǐng)域都有重要的影響，隨著現(xiàn)代社會的不斷進(jìn)步，二氧化碳的含量也逐漸變多，研究表明地球的溫室效應(yīng)從工業(yè)革命就開始形成了，如今大有愈演愈烈的態(tài)勢。所以，為了解決二氧化碳所帶來的的環(huán)境污染，研發(fā)一款二氧化碳?xì)怏w傳

2、感器是很有必要的。二氧化碳傳感器主要檢測大氣環(huán)境中的二氧化碳成分。國外發(fā)達(dá)國家對吸收式氣體傳感器技術(shù)的研究起步比較早：最早用光譜吸收式光纖傳感技術(shù)進(jìn)行氣體濃度測量研究的是日本tohoku大學(xué)的h.inaba和k.chan等人，在光纖透射窗口波段范圍內(nèi)，作了一些氣體傳感的基本研究。1979年，他們提出利用長距離光纖進(jìn)行大氣污染檢測，1983年，他們將led作為寬帶光源，配合窄帶干涉濾光片，對甲烷在1331.2nm附近的光譜進(jìn)行檢測，在這一系統(tǒng)中的氣室長度為0.5m，傳輸光纖為10km長的多模光纖，接收器件采用冰和甲醇混合制冷的鍺探測器，系統(tǒng)最小探測靈敏度為25lel（氣體爆炸下限）。其后，198

3、5年，h.inaba和k.chan及h.ito等人又用ingaas材料led作為光源去對準(zhǔn)甲烷在1665.4nm處的諧波吸收峰，系統(tǒng)最小探測靈敏度提高了一倍。二氧化碳的檢測方法有很多種，主要有氣相色譜法、滴定法，固體電解質(zhì)式、電容式、光纖檢測法，紅外吸收法等多種辦法。國內(nèi)紅外吸收型二氧化碳?xì)怏w傳感器的研究起步較晚，目前，國內(nèi)生產(chǎn)和使用的傳感器主要是固體電解質(zhì)式、鈦酸鋇復(fù)合氧化物電容式、電導(dǎo)變化型后膜式等，這些傳感器存在許多不足之處：對氣體選擇性差、容易出現(xiàn)誤報，并且系統(tǒng)需要頻繁校準(zhǔn)，使用壽命短等缺點。直到2005年我國非分光紅外（ndir）氣體傳感器技術(shù)研究才取得新進(jìn)展，但是，其關(guān)鍵元件仍然需要進(jìn)口。紅外氣體檢測技術(shù)在我國無論是在用新技術(shù)改