•                               化學(xué)傳感器

   

    化學(xué)傳感器(Chemical Sensor)是對(duì)各種化學(xué)物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的儀器。類比于人的感覺器官，化學(xué)傳感器大體對(duì)應(yīng)于人的嗅覺和味覺器官。但并不是單純的人體器官的模擬，還能感受人的器官不能感受的某些物質(zhì)，如H2、CO。

用途

   化學(xué)傳感器用于化學(xué)測(cè)量，常用于生產(chǎn)流程分析和環(huán)境污染監(jiān)測(cè)，并在礦產(chǎn)資源的探測(cè)、氣象觀測(cè)和遙測(cè)、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)學(xué)上遠(yuǎn)距離診斷和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)上生鮮保存和魚群探測(cè)、防盜、安全報(bào)警和節(jié)能等各方面都有重要的應(yīng)用。

分類

按傳感方式分

    按傳感方式，化學(xué)傳感器可分為接觸式與非接觸式化學(xué)傳感器。

    化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種是分離型傳感器。如離子傳感器，液膜或固體膜具有接受器功能，膜完成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換功能，接受和轉(zhuǎn)換部位是分離的，有利于對(duì)每種功能分別進(jìn)行優(yōu)化；另一種是組裝一體化傳感器。如半導(dǎo)體氣體傳感器，分子俘獲功能與電流轉(zhuǎn)換功能在同一部位進(jìn)行，有利于化學(xué)傳感器的微型化。

按檢測(cè)對(duì)象分

    按檢測(cè)對(duì)象，化學(xué)傳感器分為氣體傳感器、濕度傳感器、離子傳感器和生物傳感器。

    氣體傳感器的傳感元件多為氧化物半導(dǎo)體，有時(shí)在其中加入微量貴金屬作增敏劑，增加對(duì)氣體的活化作用。對(duì)于電子給予性的還原性氣體如氫、一氧化碳、烴等，用N型半導(dǎo)體，對(duì)接受電子

性的氧化性氣體如氧，用P型半導(dǎo)體。將半導(dǎo)體以膜狀固定于絕緣基片或多孔燒結(jié)體上做成傳感元件。氣體傳感器又分為半導(dǎo)體氣體傳感器、固體電解質(zhì)氣體傳感器、接觸燃燒式氣體傳感器、晶體振蕩式氣體傳感器和電化學(xué)式氣體傳感器。

    濕度傳感器是測(cè)定環(huán)境中水氣含量的傳感器，又分為電解質(zhì)式、高分子式、陶瓷式和半導(dǎo)體式濕度傳感器。

    離子傳感器是對(duì)離子具有選擇響應(yīng)的離子選擇性電極。它基于對(duì)離子選擇性響應(yīng)的膜產(chǎn)生的膜電位。離子傳感器的感應(yīng)膜有玻璃膜、溶有活性物質(zhì)的液體膜及高分子膜，使用較多是聚氯乙烯膜（見離子選擇性電極）。

    生物傳感器是對(duì)生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的儀器。生物傳感器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)生物物質(zhì)具有分子結(jié)構(gòu)的選擇功能（見生物傳感器）。

微型傳感器

    據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校的研究人員研發(fā)出了一種可應(yīng)用于手機(jī)上的微型化學(xué)傳感器，借助手機(jī)或其他無線通訊設(shè)備，這種被稱為“硅鼻”的傳感器可在第一時(shí)間檢測(cè)出空氣中的有害氣體，并自動(dòng)發(fā)出氣體的種類和傳播范圍等信息。

    其原理是在具有納米孔的硅芯片上集成數(shù)百個(gè)獨(dú)立的微型傳感器，這些傳感器可辨別出特定的有毒氣體分子并作出反應(yīng)。加州大學(xué)圣迭戈分校生物學(xué)和化學(xué)教授邁克爾.希勒解釋稱，該過程類似于鼻子對(duì)氣味的感知：研究人員在傳感器上設(shè)置了一組能“感知”多種化學(xué)物質(zhì)特性的“感覺細(xì)胞”，一旦有特定化學(xué)物質(zhì)出現(xiàn)，傳感器將被激活，“大腦”就能判斷出具體化學(xué)物品的種類。

    希勒表示，現(xiàn)在人人都擁有手機(jī)，如果該技術(shù)能夠應(yīng)用于大多數(shù)手機(jī)當(dāng)中，一旦發(fā)生有毒氣體泄漏或化學(xué)污染事故，人們將能利用嵌入手機(jī)中的傳感器第一時(shí)間知道事故地點(diǎn)以及危害程度等信息。

     研究人員稱，目前該芯片已可分辨水楊酸甲酯和甲苯，未來該傳感器還將識(shí)別出數(shù)百種有害化合物。下一步，他們將首先考慮在傳感器中加入對(duì)一氧化碳和甲烷的檢測(cè)。在濃煙彌漫的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，一氧化碳?xì)怏w會(huì)對(duì)消防員的安全造成極大傷害，而安裝在防毒面罩上的傳感器可讓消防員們判斷出何時(shí)能夠安全地摘掉面罩，采用自主呼吸。類似的傳感器也可應(yīng)用到煤礦當(dāng)中，當(dāng)瓦斯等爆炸氣體積聚到一定濃度時(shí)，傳感器就會(huì)提醒礦工及時(shí)撤離到安全地帶。

經(jīng)與圣迭戈的一家公司合作，希勒研究的小組已成功制造出了這種傳感器的原型，并與手機(jī)相聯(lián)進(jìn)行了初步試驗(yàn)。