氣體傳感器的應用范圍與市場(chǎng)規模分析

中國科研機構曾發(fā)布關(guān)于2019年世界和中國氣體傳感器產(chǎn)業(yè)研究報告，報告指出，在世界市場(chǎng)上，氣體傳感器在一些傳統應用領(lǐng)域中應用的需求不斷增長(cháng)，2016-2021年保持7.3%年均復合增長(cháng)率上升。隨著(zhù)終端消費市場(chǎng)的崛起，全世界消費領(lǐng)域中的氣體傳感器需求保持高速增長(cháng)，氣體傳感器行業(yè)迎來(lái)新一輪發(fā)展機遇。

氣體傳感器的定義與分類(lèi)

氣體傳感器是一種可以把某種氣體體積分數轉化成對應可識別的電信號的轉換器。探測頭通過(guò)氣體傳感器對氣體樣品進(jìn)行調理，通常包括濾除雜質(zhì)和干擾氣體、干燥或制冷處理儀表顯示部分。一般來(lái)說(shuō)，氣體傳感器作為一種將氣體的成份、濃度等信息轉換成可以被人員、儀器儀表、計算機等利用的信息的裝置，一般被歸為化學(xué)傳感器的一類(lèi)，具有穩定性、靈敏性、選擇性、抗腐蝕性等特性，選擇適當的材料和開(kāi)發(fā)新材料，使氣體傳感器的敏感特性達到所需。

從工作原理、特性分析到測量技術(shù)，從所用材料到制造工藝，從檢測對象到應用領(lǐng)域，都可以構成獨立的分類(lèi)標準，衍生出一個(gè)個(gè)紛繁龐雜的分類(lèi)體系，尤其在分類(lèi)標準的問(wèn)題上目前還沒(méi)有統一，要對其進(jìn)行嚴格的系統分類(lèi)難度頗大。從技術(shù)的角度分類(lèi)，氣體傳感器主要可分為半導體氣體傳感器、電化學(xué)氣體傳感器、PID氣體傳感器、光學(xué)氣體傳感器、接觸燃燒式氣體傳感器等。和其它傳感器一樣，氣體傳感器發(fā)展的趨勢也是微型化、智能化和多功能化。納米、薄膜技術(shù)等新材料制備技術(shù)的成功應用為氣體傳感器實(shí)現新功能提供了條件。利用MEMS技術(shù)幫助實(shí)現傳感器尺寸小型化，進(jìn)而研究多氣體傳感器的集成以實(shí)現多功能化。而氣體傳感器與數字電路的集成則將成為實(shí)現智能化的必然途徑。

氣體傳感器應用范圍不斷擴大

作為一種將某種氣體體積分數轉化成對應電信號的轉換器，氣體傳感器在民用、工業(yè)、環(huán)境檢測等方面都有著(zhù)廣泛的應用。

目前，民用領(lǐng)域是金屬氧化物半導體氣體傳感器的主要應用領(lǐng)域。這主要是因為金屬氧化物半導體氣體傳感器的價(jià)格便宜，性能也能滿(mǎn)足家庭報警器的要求。

具體來(lái)說(shuō)的話(huà)，氣體傳感器在民用領(lǐng)域的應用主要體現在：廚房里，檢測天然氣、液化石油氣和城市煤氣等民用燃氣的泄漏，通過(guò)檢測微波爐中食物烹調時(shí)產(chǎn)生的氣體，從而自動(dòng)控制微波爐烹調食物；住房、大樓、會(huì )議室和公共娛樂(lè )場(chǎng)所用二氧化碳傳感器、煙霧傳感器、臭氧傳感器等，控制空氣凈化器或電風(fēng)扇的自動(dòng)運轉；在一些高層建筑物中，氣體傳感器還可以用于檢測火災苗頭并報警。

在工業(yè)領(lǐng)域，氣體傳感器主要應用在石化工業(yè)中。一些二氧化碳傳感器、氨氣傳感器、一氧化氮傳感器等都能用在檢測二氧化碳、氨氣、氯氣等有害氣體的具體應用中。另外，可用來(lái)檢測半導體和微電子工業(yè)的有機溶劑和磷烷等劇毒氣體；電力工業(yè)方面，氫氣傳感器能夠檢測電力變壓器油變質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣；而在食品行業(yè)，氣體傳感器也可以檢測肉類(lèi)等易腐壞食物的新鮮度；在汽車(chē)和窯爐工業(yè)檢測廢氣中氧氣，公路交通檢測駕駛員呼氣中乙醇氣濃度等方面，也有著(zhù)廣泛的需求。

當然，涉及到貼近生活的環(huán)境監測領(lǐng)域，自然也離不開(kāi)氣體傳感器。例如，用傳感器檢測氮的氧化物、硫的氧化物、氯化氫等引起酸雨的氣體；二氧化碳傳感器、臭氧傳感器、氟里昂等檢測溫室效應氣體等。相信，在未來(lái)，經(jīng)過(guò)對氣體傳感器的進(jìn)一步改造，其應用的范圍會(huì )越來(lái)越廣泛，我們也將在更多的場(chǎng)合見(jiàn)到氣體傳感器的應用。

在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)高速發(fā)展的背景下，氣體傳感器在智能家居、可穿戴設備、智能移動(dòng)終端等領(lǐng)域的應用需求迅速增長(cháng)。消費領(lǐng)域擴大氣體傳感器應用空間的同時(shí)，也對產(chǎn)品的成本、功耗、體積等要求不斷提高，特別是對定制化、個(gè)性化的產(chǎn)品需求快速增長(cháng)。精度較好的氣體傳感器成本過(guò)高，難以適應普通消費市場(chǎng)，價(jià)格較為低廉的氣體傳感器在測量精度、穩定性、抗干擾能力等方面相對較差，因此，消費用氣體傳感器在技術(shù)與成本領(lǐng)域的突破是現階段我國氣體傳感器行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。

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