概述

在工业生产、环境保护、医疗诊断等领域，对于空气中不同成分的浓度进行监测和控制是非常关键的。而多组分气体分析技术正好满足了这一需求。本文将介绍多组分气体分析仪表的种类以及各种气体组分的主要检测方法。

多组份气体传感器分类

目前市场上流行使用以下几类传感器：

1. 红外线传感器

红外线（IR）传感器可以用来检测二氧化碳、甲烷、一硫化碳以及其他许多揮發性有机物质（VOC）。它们根据光源被材料所吸收或反射来确定化学品是否存在。当这些物质进入红外线探头时，会阻挡特定波长范围内的光。通过计算从该波段通过并未通过样品之间差异得出结果。

2. 电化学传感器

电化学元件用于检测可燃性/爆炸性/毒性气体。这种类型的传感器可检测多种危险气体，如酒精、甲烷和挥发性有机化合物（VOC）。电化学元件需要经常校准和更换。

3. 氧化物半导体传感器

氧化物半导体（MOS）传感器用于检测一系列气体组分，例如二号碳、硫酸盐等等。它们被广泛应用于工业生产中，因为它们对大部分有毒或易引起火灾/爆炸的某些成份具有敏锐度。MOS也可以在汽车尾气排放监测系统中使用。

4. 金属- 卤素(铂)- 金属绝缘门级场效应管(MISFET) 介质

J-FET是将掺杂通道引入p型晶片来制作的一种连接式场效应管 。J-FET非常适合低功耗操作，并且输出没有干扰噪声源（IN+输入相同）并直接与不必要地指定偏置点相关联，在信号处理设计过程中容易实现较高增益;另外，在阻断区域内具有极强的线性范围和良好的温度稳定性，并且可以通过设置匹配的电极材料来选择检测气体种类。

常见气体组分的分析方法

1. 二氧化碳（CO2）

红外线传感技术是一种非常适合检测二氧化碳的方法。当红外线穿过一个样品盒时，与二氧化碳发生相互作用因而被吸收。这可以指示出何时将无人机之内对空取样器中收集到的瓶子关闭。

2. 氨(NH3)

在使用IR传感器检测NH3方面存在困难;很容易混淆水蒸气、温度和其他物质，所以我们通常会使用介电屏蔽法或半导体敏感层制作的运动式NH3探头。

3. 一硫化碳(CS)

MOS传感器可用于检测CS级别；它们利用特定绝缘门极上形成反应性表面进行散射。该系统也提供了连续监视及告警功能，能够有效保护操作者不受毒害风险影响及工厂环境免受巨大损失。

4. 氮(N2)

由于N2 是非活性元素,不能直接被采集分析装置检测。一般的方法是检测空气中N2 和剩余气体(N2 除外)相对比重或者间接地分析其他与其相关联的组分。

结论

本文介绍了多组份气体传感器及其主要使用场景，以及各种气体成分常见的检测方法。随着技术不断进步，这些仪器和设备在工业生产、环境保护等领域将发挥越来越大的作用。

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