本單位完成《氣體傳感器行業數據深度調研分析與發展戰略規劃報告》編制工作

  氣體傳感器是化學傳感器的一大門類。從工作原理、特性分析到測量技術,從所用材料到制造工藝,從檢測對象到應用領域,都可以構成獨立的分類標準,衍生出一個個紛繁龐雜的分類體系,尤其在分類標準的問題上目前還沒有統一,要對其進行嚴格的系統分類難度頗大。接下來了解一下氣體傳感器的主要特性:

  1、穩定性

  穩定性是指傳感器在整個工作時間內基本響應的穩定性,取決于零點漂移和區間漂移。零點漂移是指在沒有目標氣體時,整個工作時間內傳感器輸出響應的變化。區間漂移是指傳感器連續置于目標氣體中的輸出響應變化,表現為傳感器輸出信號在工作時間內的降低。理想情況下,一個傳感器在連續工作條件下,每年零點漂移小于10%。

  2、靈敏度

  靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比,主要依賴于傳感器結構所使用的技術。大多數氣體傳感器的設計原理都采用生物化學、電化學、物理和光學。首先要考慮的是選擇一種敏感技術,它對目標氣體的閥限制(TLV-thresh-oldlimitvalue)或最低爆炸限(LEL-lowerexplosivelimit)的百分比的檢測要有足夠的靈敏性。

  3、選擇性

  選擇性也被稱為交叉靈敏度。可以通過測量由某一種濃度的干擾氣體所產生的傳感器響應來確定。這個響應等價于一定濃度的目標氣體所產生的傳感器響應。這種特性在追蹤多種氣體的應用中是非常重要的,因為交叉靈敏度會降低測量的重復性和可靠性,理想傳感器應具有高靈敏度和高選擇性。

  4、抗腐蝕性

  抗腐蝕性是指傳感器暴露于高體積分數目標氣體中的能力。在氣體大量泄漏時,探頭應能夠承受期望氣體體積分數10~20倍。在返回正常工作條件下,傳感器漂移和零點校正值應盡可能小。

  氣體傳感器的基本特征,即靈敏度、選擇性以及穩定性等,主要通過材料的選擇來確定。選擇適當的材料和開發新材料,使氣體傳感器的敏感特性達到最優。

  目前應用的氣體傳感器中,以半導體、電化學、催化燃燒、紅外四大門類為主,其工作原理各異,功能特性各有優勢。

  半導體氣體傳感器適用面廣,簡單易用,在家用燃氣檢測、智能家電等領域大量應用,是目前氣體傳感器中應用最為廣泛的品種;

  電化學氣體傳感器非常適合低濃度毒性氣體檢測,以及氧氣和酒精等無毒氣體的檢測,目前主要應用在各種工業領域以及道路交通安全檢測領域;

  催化燃燒式氣體傳感器適用于可燃氣體檢測,主要在煤礦領域檢測瓦斯使用;

  紅外氣體傳感器適用于檢測甲烷、二氧化碳等氣體,在目前的實際應用中以二氧化碳產品應用居多、范圍更廣,主要應用在暖通空調與室內空氣質量監控、工業過程及安全防護監控、農業及畜牧業生產過程監控等領域。

  近年來,隨著互聯網與物聯網的高速發展,氣體傳感器在新興的智能家居、可穿戴設備、智能移動終端等領域的應用突飛猛進,大幅擴展了應用空間,需求量也發生數量級的改變。展望氣體傳感器發展前景,日益多元的應用將創造更加龐大的市場規模。

  根據先略咨詢發布的《氣體傳感器行業數據深度調研分析與發展戰略規劃報告》數據顯示:2014年我國氣體傳感器行業市場規模為5.06億元,2018年為8.71億元,同比2017年增長14.76%。

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    根據先略咨詢發布的《氣體傳感器行業數據深度調研分析與發展戰略規劃報告》數據顯示:2014年我國氣體傳感器行業供給量為1629.33萬只,2018年為2738.49萬只,同比2017年增長13.66%。

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       氣體傳感器市場發展潛力

  隨著傳感器及其系統的迅速發展,自動化程度越來越高,同時又推動了社會的進步。幾十年來傳感器技術的發展主要是以微電子技術為基礎,在未來10-20年傳統的硅技術還將會得到進一步發展,且硅的跨學科、橫向應用和突破“非穩態物理器件”(量子、分子器件)將會成為未來20年傳感器技術的主要發展方向和機遇。

  氣體傳感器市場發展前景展望

  作為監測系統,不同種類氣體傳感器能滿足不同的需求,然而隨著科技的進步、時代的發展,在工業生產、家庭安全、環境監測和醫療等領域對氣體傳感器的精度、性能、穩定性方面的要求越來越高,因此對氣體傳感器的研究和開發也愈發重要,氣體傳感器未來發展空間巨大。

  氣體傳感器細分行業發展前景分析

  近年來,在自供能氣體傳感器領域的研究已經取得了一定的進展和成果,但仍面臨諸多問題。一方面由于能量輸出密度小和能量轉化效率低等因素制約,自供能技術所提供的能量還不足以獨自完全地滿足大多數微電子裝置與系統的需求。另一方面研究自供能氣體傳感器的信號處理系統還很不完善,無法對外界復雜的交變信號進行有效的處理和收集。另外,壓電材料納米線的合成和光伏電池的制備都比較復雜而且成本較高,很難大規模集成和生產,從而進一步制約其實用化和商業化。因此,為了進一步提高器件能量轉換效率和輸出功率,采用新的換能器設計、新材料應用、新穎的變送電路和能量存儲方法是可行的。此外,通過同一轉換能量結構或器件實現收集多種形式的能量或者具有較大的換能響應頻率范圍,也可以大大提高自供能器件的供能水平,增強其環境適應性。



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