[发明专利]传感器、传感器的制备方法、气体检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其是涉及一种传感器、该传感器的制备方法、气体检测系统及方法。

背景技术

随着工业生产的快速发展，碳氢化物、碳氧化物和氮氧化物等大量有害气体向大气中排放。当人体长期与这些有害气体接触时，会引发人体器官和神经系统的损伤和癌变。为此，需要经常对大气这些有毒气体进行监测，以降低其对人体的伤害。

目前，主要是通过气体检测系统来实现有毒气体的监测的。现有的气体检测系统主要包括用于检测气体的传感器和用于分析数据的PCA分析模块，将传感器置于被测气体中，传感器采集气体信息并生成相应的响应值发送给PCA分析模块，PCA分析模块对响应值进行分析，得出气体的种类。由于被测气体通常都是混合气体，里面含有多种成分的气体，为了分别识别这些有毒气体，现有的传感器通常包括多个用于检测不同气体的感应单元，这些感应单元沿阵列排放，各司其职，输出不同的响应信号，由此导致现有的传感器结构复杂，体积较大，制作成本较高，并且采用该传感器检测气体的方法也比较复杂，成本也较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种结构简单、体积较小、成本较低，能够用于检测多种气体的传感器。

本发明解决上述技术问题之一所采用的技术方案为：一种传感器，包括从下到上依次设置的加热层、固体电解质基层和电极层，所述的加热层和所述的固体电解质基层均为立方体形状，所述的固体电解质基层采用钇稳定氧化锆生瓷片烧结而成，所述的固体电解质基层粘附在所述的加热层上表面，将所述的固体电解质基层的长度记为l，宽度记为d，厚度记为h，其中，长度l的取值范围为15-20mm，宽度d的取值范围为5-10mm，厚度h的取值范围为0.3-1.5mm，所述的加热层的长度等于所述的固体电解质基层的长度，所述的加热层的宽度等于所述的固体电解质基层的宽度，所述的加热层与所述的固体电解质基层完全对齐贴合；所述的电极层包括参比电极、对电极和敏感电极，所述的参比电极、所述的对电极和所述的敏感电极分别为大小尺寸相同的立方体形状，将所述的参比电极的长度记为l₁，宽度记为d₁，厚度记为h₁，其中，长度l₁的取值范围为宽度d₁的取值范围为厚度记为h₁的取值范围为所述的参比电极、所述的对电极和所述的敏感电极沿所述的固体电解质基层的长度方向依次间隔设置在所述的固体电解质基层的上表面上，所述的对电极的中心与所述的固体电解质基层的中心重叠，所述的参比电极与所述的对电极之间的间距等于所述的对电极和所述的敏感电极之间的间距，且该间距的取值范围为1.mm～2.5mm；所述的参比电极上设置有第一电极线，所述的对电极上设置有第二电极线，所述的敏感电极上设置有第三电极线；在检测包含多种气体的混合气体时，通过改变加载在所述的第一电极线和所述的第三电极线之间的偏置电压，使所述的第二电极线和所述的第三电极线之间输出相应偏置电压下的响应电流信号，由此实现不同气体的检测。