(2)烟雾传感器有单功能的和多功能的,有独立的个体的和多个功能差异的传感器构成的阵列,但都应该符合基本条件:
(a)在对共存的其他烟雾无响应或低响应的情况下,能够检测某单一种类的烟雾;
(b)在容许范畴内有效地检测烟雾浓度,且对被测烟雾有高敏锐度;
(c)重复性好,响应速度快;
(d)稳定性能好;
(e)成本低廉,使用方便;
(f)使用周期长[[[] 王桂荣。传感器原理及应用[M]。北京:中国电力出版社,2010: 145-146]]。
(3)以下是工业上常用的一些烟雾传感器
(a)固体电解质烟雾传感器
固体电解质烟雾传感器的气敏元件是固体电解质气敏材料,烟雾在通过气敏材料时产生电阻,形成电动势,测量此电动势从而测量出气体的浓度。固体电解质烟雾传感器灵敏度高,电导率高,因此被广泛使用。应用于各个领域,产量仅次于半导体烟雾传感器。但是偏高的成本,使其优势只能体现在检测环境污染的时候[[[] 胡向东,彭向华。传感器与检测技术[M]。北京:机械工业出版社,2000: 18-20]]。
(b)半导体烟雾传感器
半导体烟雾传感器的制作材料不唯一,可以用氧化物半导体陶瓷材料或者单晶体半导体器件。半导体金属氧化物烟雾传感器因具有响应快,耐久性强,灵敏度高,输出信号强,价格便宜,结构简单等特点而被广泛使用。该传感器按照机理分类可分为非电阻型和电阻型。
(c)接触燃烧式传感器
之所以叫接触燃烧式传感器,是因为当易燃烟雾接触传感器表面时会发生氧化反应而燃烧。一般将铂金属丝作为接触燃烧式烟雾传感器的检测元件,将铂金属丝通电,使其温度保持在300到400摄氏度。易燃烟雾此时与铂金属丝接触,会在金属催化层上燃烧,使其温度上升,造成金属丝的电阻上升。测量铂金属丝的电阻变化就可以推算出易燃烟雾的浓度。
(d)高分子烟雾传感器
接触到特定的烟雾时,高分子气敏材料的介电常数,电阻,材料重量,材料表面声波的传播频率和速度发生变化,所以高分子气敏材料在食物新鲜程度和有毒烟雾的检测方面有很大的作用。高分子烟雾传感器具有其他传感器没有的特点,比如对特定的烟雾灵敏度高,在常温下可正常工作,结构简单且选择性好。
(e)电化学传感器
电化学传感器具有反应速度快,稳定性好,反应快,可以定量检测等特点,但寿命较短,因为其是由电解液和膜电极封装组成。烟雾接触电化学传感器时,产生烟雾浓度电信号,将电解液分解成带电离子,再通过电极送出。该传感器主要用于检测毒性烟雾,世界上大部分国家都用此传感器检测毒气。
(f)热传导传感器
接触燃烧式传感器和热传导传感器有相近的组成结构,但两者的原理不一样。热导传感器的原理是:向烟雾中放入加热后的铂线圈,铂线圈向烟雾传输热量导致温度下降,造成铂线圈的电阻变化,通过电阻值的变化来推算出烟雾的浓度。
2。2。2MQ-2烟雾传感器
半导体烟雾传感器有两类,分别是氧化物半导体陶瓷材料和单晶体半导体器件制成的烟雾传感器。其还分为电阻型和非电阻性两种敏感机理。半导体气敏元件有两类:一种是N型,其电阻会随着烟雾浓度的增大而减少,另一种是P型,其电阻会随着烟雾浓度的增大而增大。表2。2为半导体气敏传感器的各种类型[[[] 张玉莲。传感器与自动检测技术[M]。北京:机械工业出版社,2010: 207-209]]。
表2。2 半导体气敏传感器类型