北京工业大学现代传感与检测技术.ppt
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刘增华基础楼2015年11月12日,现代传感与检测技术,北京工业大学硕士研究生选修课,一、绪论,
（一）现代传感技术,目录,一、概述二、传感技术的发展方向三、新型传感效应四、新型传感材料五、先进加工技术六、研究热点,一、概述,传感技术是关于传感器原理、结构、材料、设计、制造及应用的综合技术。
传感器处于检测过程的第一个环节，它直接感受被测参数，并将被测参数的变化转换成一种易于传递的物理量，是获得信息的重要手段，与通信技术、计算机技术并成为现代信息技术中的三大核心技术。
现代传感器技术发展的必要性及其动态,传感技术是人类探知自然界信息的触觉，是人类认识和控制对象的条件和依据，是21世纪世界各国在高新技术发展方面争夺的一个重要领域。
传感器是自动化系统和信息系统的关键性基础器件，其技术水平直接影响到自动化系统和信息系统的水平，传感器的好坏对系统质量起着决定性作用。
目前，我国在工业上应用的大多数传感器技术存在很多不足。
为使产品在市场中更具竞争力，在开发及采用新型仪表和控制技术同时，也应对传感器技术的开发予以高度重视。
全美电站有关统计数据表明，改进、优化过程传感器与仪表能改善电站热效率达1%，每年节约约3亿美元。
另外，采用先进传感器与仪表若使设备利用率提高1%的话，每年可节约约30亿美元。
人类已进入信息时代，获取信息是利用信息的先决条件。
通过传感器获得的信息正确与否直接关系到整个测量或控制系统的成败与精度，因此，在检测系统中占有十分重要的位置。
新效应、新材料、新工艺的出现，促进新型传感器的问世。
二、现代传感器的定义,现代传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。
国际电工委员会的定义为：
“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。
国家标准GB7665-87的定义为：
“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可输出信号的器件或装置”。
定义包含以下几方面的含义：
传感器是测量装置，能完成检测任务，在检测系统中，传感器是必备装置。
它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等；它的输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等，这种量可以是气、光、电量；输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。
传感器的构成：
敏感元件,转换元件,基本转换电路,被测量,电量,敏感元件是传感器的核心，它的作用是直接感受被测物理量，并将信号进行必要的转换输出。
转换元件将敏感元件的输出转换成电路参量。
基本转换电路是一些能把敏感器件或转换元件输出的电信号转换为便于显示、记录和处理等有用的电信号的装置。
随着集成电路制造技术的发展，现在已能把一些处理电路和传感器集成在一起，购车功能集成传感器。
进一步的发展是将传感器和微处理器相结合，装在一个检测器中形成了一种新型“智能传感器”。
它将具有一定的信号调理、信号分析、环境适应等能力，甚至具有一定的辨认、识别、判断的功能。
二、传感技术的发展方向,当今传感器技术的主要发展动向：
开展基础研究，重点研究传感器的新原理、新材料和新工艺；实现传感器的微型化、阵列化、集成化和智能化。
从当前高新技术发展趋势来看，传感技术发展方向具体表现在以下几个主要方面。
（1）发现并利用新现象与新效应利用物理现象、化学反应和生物效应是各种传感器工作的基本原理，发现新现象与新效应是传感器技术发展的重要工作，是研究开发新型传感器的基础。
例如，利用超导技术,研制成功高温超导磁传感器，其灵敏度比霍尔器件高。
制造工艺相对简单，可用于磁成像技术。
（1）发现并利用新现象与新效应（续）据报道，美国国立实验室的研究人员正在研制变色传感器，当存在目标物质时传感器由蓝色变成红色。
参照细胞膜的模型，可针对一种特定的生物目标设计传感器。
一旦识别出目标物质，膜将由蓝色变成红色，提示有目标物质存在。
钱永健（RogerYonchienTsien）,1952年出生，美国生物化学家。
2008年诺贝尔化学奖得主，美国国家科学院院士，美国国家医学院院士，美国艺术与科学院院士。
从事的研究工作：
生物发光现象研究,
（2）利用新材料传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学的进步，人们可制造出各种新型传感器。
以下三个方向：
A在已知的材料中探索新现象、效应和反应，然后使他们能在传感器技术中得到实际应用；B探索新材料，应用那些已知现象、效应和反应来改进传感器技术；C在研究新型材料的基础上，探索新现象、新效应和新反应，并在传感器技术中加以实施。
近年来，对传感器材料的开发研究有了较大进展，主要发展趋势如下：
A单晶体到多晶体、非晶体；B单一型材料到复合材料；C原子（分子）型材料的人工合成。
现代传感器制造业的发展取决于传感器技术的新材料和敏感元件的开发。
传感器开发的基本趋势和半导体以及介质材料的应用密切关联。
目前人们已在采用硅或金属和非金属合成的化合物半导体等敏感材料、陶瓷材料、非晶化或薄膜化磁性材料和智能材料（包括生物体材料、形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物等）等来研制传感器。
例如：
等离子聚合法聚苯乙烯薄膜湿度传感器测湿范围宽、使用温度范围可达-4001500、响应速度快（小于1s），且其尺寸小，可用于小空间测湿。
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所报道了一种新型柔性可穿戴仿生触觉传感器人造仿生电子皮肤。
以丝绸为模板方式，实现了具有微纳米结构薄膜的可控制备，并与自支撑单壁碳纳米管超薄膜结合，构筑了具有高灵敏度的柔性仿生电子皮肤，并将其应用于对脉搏、语音等人体生理信号的实时快速检测，通过对人体说话时喉部肌肉群运动产生的微弱压力变化及脉搏波形变化分析,推进了可穿戴设备在语音辅助输出系统、人体健康评价和疾病前期诊断方面的应用。
（AdvancedMaterials,2014）,（3）微型化、量子化拓广采用微细加工技术（包括离子束、电子束、分子束、激光束、化学刻蚀等微电子加工技术）制造各种新型传感器，如利用半导体技术制造出硅微传感器，利用薄膜工艺制造出快速响应的气敏、湿敏传感器，利用溅射薄膜工艺制成压力传感器等。
此外，传感器的检测极限正在迅速延伸，如利用约瑟夫逊效应研制的热噪声温度计，可测出0.00001K的低温。
（4）向集成化、多功能化、多维化与数据融合、系统化方向发展随着半导体技术的发展，现在已经将原先分开的敏感元件与信号处理以及电源部分制作在同一基片上，从而使检测及信号处理一体化、集成化，便于提高生产率。
如利用光电转换原理组成网状阵列，将电信号转换成光学图像的显示器件。
并已经出现了多功能传感器，可以同时测量多种参数或具有多种功能。
（续）如美国单片硅多维力传感器（3个线速度、3个离心加速度、3个角加速度）；温、气、湿三功能陶瓷传感器。
数据融合技术是指建立在多个测试参数、多个数据信息进行综合处理的基础上而实现的数据融合。
多维传感、智能传感、光信息传感等，构成复杂的传感系统。
如航空测量中的侧视孔径合成雷达，就是通过多个传感器在计算机中形成虚拟光学成象系统的一种新型传感系统。
（5）向智能化发展随着微处理器芯片的发展，已广泛内置在各种传感器中，再利用人工神经网络、人工智能和先进信息处理技术（如信息融合技术、模糊理论等），使传感器具有更高级的智能。
传感器与微处理机相结合，使之不仅具有检测功能，还具有信息处理、逻辑判断、自诊断、以及“思维”等人工智能，称之为传感器的智能化。
5.1智能传感器的定义关于智能传感器的中、英文称谓尚未完全统一。
英国人将智能传感器称为“IntelligentSensor”；美国人则习惯于把智能传感器称作“SmartSensor”，直译就是“灵巧的、聪明的传感器”。
所谓智能传感器，就是带微处理器、兼有信息检测和信息处理功能的传感器。
智能传感器的最大特点就是将传感器检测信息的功能与微处理器的信息处理功能有机地融合在一起。
具有类似人工智能的作用。
“带微处理器”包含两种情况：
1将传感器与微处理器集成在一个芯片上构成所谓的单片智能传感器2传感器能够配微处理器后者的定义范围更宽，但二者均属于智能传感器的范畴。
世界上第一个智能传感器是美国霍尼韦尔（Honeywell）公司在1983年开发的ST3000系列智能压力传感器。
它具有的多参数传感（差压、静压和温度）与智能化的信号调理功能。
目前，ST3000系列智能压力传感器在全球销量已突破50万只，深受广大用户的青睐。
5.2智能传感器的功能
（1）具有自校准和自诊断功能。
智能传感器不仅能自动检测各种被测参数，还能进行自动调零、自动调平衡、自动校准，某些智能传感器还能自标定功能。
（2）具有数据存储、逻辑判断和信息处理等功能，能对被测量进行信号调理或信号处理（包括对信号进行预处理、线性化，或对参数进行自动补偿等）。
（3）具有组态功能，使用灵活。
在智能传感器系统中可设置多种模块化的硬件和软件，用户可通过微处理器发出指令，改变智能传感器的硬件模块和软件模块的组合状态，完成不同的测量功能。
（4）具有双向通信功能，能直接与微处理器（P）或单片机（C）通信。
5.3智能传感器与传感系统的特点5.3.1高精度智能传感器采用自调零、自补偿、自校准等多项新技术，能达到高精度指标。
美国霍尼韦尔公司：
PPT、PPTR系列智能精密压力传感器，测量精度为0.05，比传统,压力传感器的精度大约提高了一个数量级。
（a）PPT系列（b）PPTR系列智能精密压力传感器,5.3.2宽量程智能传感器测量范围很宽，具有很强的过载能力。
例如，美国ADI公司：
ADXRS300型单片偏航角速度陀螺仪集成电路测量转动物体的偏航角速度的范围是300/s。
只需并联一只设定电阻，即可将测量范围扩展到1200/s。
5.3.3多参数、多功能
（1）多路智能温度控制器Pentium4处理器是Intel公司推出的高性能微处理器。
最高主频目前已达3.6GHz，它采用了0.13m制程，集成度高达5500万7700万只晶体管，运行速度的大幅度提高，其功耗,也显著增加，必须采取更完善的散热保护措施。
芯片中还有内置数字温度传感器。
（2）多功能式湿度温度露点智能传感器系统瑞士Sensirion公司：
SHT11/15型高精度、自校准、多功能式智能传感器。
能同时测量相对湿度、温度和露点等参数；兼有数字湿度计、温度计和露点计这3种仪表的功能；可广泛用于工农业生产、环境监测、医疗仪器、通风及空调设备等领域。
外形尺寸仅为7.62mm（长）5.08mm（宽）2.5mm（高），质量只有0.1g，其体积与一个大火柴头相近。
SHT11/15型智能传感器的外形,（3）多功能式混浊度/电导/温度智能传感器系统美国霍尼韦尔公司：
APMS10G型带微处理器和单线接口的智能化混浊度传感器系统能同时测量液体的混浊度、电导和温度，构成多参数在线检测系统，可广泛用于水质净化，清洗设备及化工、食品、医疗卫生等部门。
外形,插座引脚,传感器智能化是一门现代综合技术，它把传感器变换、调理、采集、处理、存储、输出等多种功能集成一体，具有自校准、自补偿、自诊断、自动量程、人机对话、数据自动采集存储与处理等能力，又具有分析、判断、自适应、自学习等功能，大大提高了传感器的测量精确度和方便性，从而可完成图像识别、特征检测、多维检测等复杂任务。
智能化传感器与传统传感器相比有很多特点：
A具有判断和信息处理功能，能对测量值进行修正、误差补偿，提高测量精度；B可实现多传感器多参数测量；C有自诊断和自校准功能，提高可靠性；D测量数据可存取，使用方便；E有数据通讯接口，能与微型计算机直接通信，实现网络化或远程通信；F具有自能算法及自学功能。
对外界信息具有检测、数据处理、逻辑判断、自诊断和自适应能力的集成一体化多功能传感器，这种传感器具有与主机互相对话的功能，可以自行选择最佳方案，能将已获得的大量数据进行分割处理，实现远距离、高速度、高精度传输等。
传感器+嵌入式计算机智能传感器,智能传感器是传感器技术与大规模集成电路技术相结合的产物，它的实现取决于传感技术与半导体集成化工艺水平的提高与发展。
这类传感器具有多功能、高性能、体积小、适宜大批量生产和使用方便等优点，是传感器重要的发展方向之一。
振动网络传感器,嵌入式计算机,智能压力网络传感器,智能倾角传感器,IC总线数字温度传感器,声发射智能探头,智能传感器举例,人体传感器：
无线传输健康数据,中国科学报（2013-08-09）,（台北国立台湾大学）传感器内的软件可以识别每一个颌运动样式的指示，然后统计病人咀嚼、饮水、说话、咳嗽或者吸烟的时间，并保存相关数据。
牙齿传感器的加速计会把口腔活动数据发送到智能手机上，据此医生能够了解患者情况。
（6）改善传感器性能I差动技术是现代传感器普遍采用的技术。
它的应用可显著减小温度变化、电源波动、外界干扰等对传感器精度的影响，抵消共模干扰，减小非线性误差。
采用差动技术，还可提高传感器灵敏度。
II平均技术采用平均技术可产生平均效应，其原理是利用若干个传感单元同时感受被测量，其输出则是这些单元输出的平均值，若将每个单元可能带来的误差均可看作随机误差且服从正态分布，根据误差理论，总的误差将减小为,N为传感单元数。
利用该技术可使传感器误差减小，增大信号量，即增大传感器灵敏度。
光栅、磁栅、容栅、感应同步器等传感器，由于其本身的工作原理决定有多个传感单元参与工作，可取的明显的误差平均效果。
这是这一类传感器的固有优点。
另外，还可对某些工艺性缺陷造成的误差起到弥补作用。
因此在结构允许的情况下，适当增多传感单元数，可收到很好的效果。
如圆光栅传感器，若让全部栅线同时参与工作，设计成全接收形式，误差平均效应就可发挥出来。
III补偿与修正技术主要针对两种情况：
（1）针对传感器本身特性，找出误差变化规律，或测出其大小和方向，采用适当方法加以补偿或修正。
如传感器的温度误差补偿。
（2）针对传感器工作条件或外界环境进行误差补偿，也是提高传感器精度的有力措施。
如激光式传感器中，常把激光波长作为标准尺度，而波长受温度、气压、温度的影响，在精度要求较高的情况下，需根据这些外界环境情况进行误差修正。
本身特性修正、工作条件或外界环境修正，可通过硬件或软件实现。
随着电子技术的发展，许多弱电平、非线性严重的传感器在高性能放大器和微电脑帮助下大大提高了检测精度。
IV屏蔽、隔离与干扰抑制传感器大都在现场工作，现场的条件往往是难以充分预料的，有时极其恶劣。
为减小测量误差，保证其原有性能，就应设法削弱或消除外界因素对传感器的影响。
对于电磁干扰，可采用屏蔽、隔离措施，也可用滤波等方法抑制。
对于如温度、湿度、机械振动、气压、声压、辐射、甚至气流等，可采用相应的隔离措施，如隔热、密封、隔振等，或者在变换成为电量后对干扰信号进行分离或抑制，减小其影响。
V稳定性处理传感器作为长期测量或反复使用的器件，其稳定性非常重要，其重要性甚至超过精度指标，尤其是对那些很难活无法定期鉴定的场合。
造成传感器性能不稳定的原因：
随着时间的推移和环境条件的变化，构成传感器的各种材料与元器件性能将发生变化。
为提高传感器性能的稳定性，应对材料、元器件或传感器整体进行必要的稳定性处理。
如结构材料的时效处理、冰冷处理、永磁材料的时间老化、温度老化、机械老化以及交流稳磁处理、电气元件的老化筛选等。
在使用传感器时，若测量要求较高时，必要时也应对附加的调整元件、后续电路的关键元器件进行老化处理。
三、新型传感效应,传感器的工作原理是建立在各种物理效应、化学效应和生物效应基础之上的。
1物理效应物理效应指利用某些物理规律，使敏感元件或功能材料的物理性质在被测量的作用下引起变化的特性，利用物理效应制成的传感器称为物理型传感器。
1905年德国物理学家爱因斯坦用光量子学说解释了光电发射效应，并为此而获得1921年诺贝尔物理学奖。
1.1光电效应当光照射到光电材料上，材料发射电子或者其电导率发生变化，或者发生感生电动势，这种因光照使材料电学特性发生改变的现象称为光电效应。
根据光电效应可制成不同的光电转换器件，将光信号转换成电信号，具有非接触、高灵敏度、高精度、抗干扰性强的特点。
广泛用于测距、测温、测速、通信和遥感等。
光可以认为是由一定能量的粒子（光子）所组成，每个光子具有的能量正比于光的频率，光的频率越高，光子的能量就越大。
光电效应实质是入射光粒子与物质中束缚于晶格的电子或自由电子的相互作用，使电子能态发生改变，并且这种变化与光子能量大小有关，所以光电效应是一种波长选择性物理效应。
按照是否发射电子，光电效应分为内光电效应和外光电效应。
（a）外光电效应,在光照射下，某些材料中的电子逸出物体表面向外发射的现象叫做外光电效应。
逸出来的电子称为光电子。
基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管。
爱因斯坦光电效应方程：
1.光电子能否产生，取决于光子的能量是否大于该物体的表面电子逸出功A。
2.一定时，产生的光电流和光强成正比。
3.逸出的光电子具有动能。
光电管,光电管是将光强的变化转化为光电流的装置。
包括真空光电管和充气光电管或称电子光电管和离子光电管两类。
两者结构相似。
它们由一个阴极和一个阳极构成，并且密封在一只真空,玻璃管内。
阴极装在玻璃管内壁上，上涂有光电发射材料。
阳极通常用金属丝弯曲成矩形或圆形，置于玻璃管的中央。
（b）内光电效应光照射到某一物体上，使其导电能力发生变化的现象，这种现象几乎可以在所有的半导体中观察到，由于该过程在半导体材料内进行，所以称为内光电效应。
内光电效应包括光电导效应、光生伏特效应、光子牵引效应和光磁电效应等。
光电导效应,如果在材质均匀的光电材料两端加上一定电压，当光照射到材料上时，材料吸收光子的能量，通过本征激发产生能参与导电的电子空穴对，这些载流则在元件两端外加电压的作用下形成电流，电流大小受光照强度的控制。
光生伏特效应,在光线作用下，物体产生一定方向的电动势的现象。
如光电池、光敏晶体管等。
具有该效应的材料有硅、硒、氧化亚铜、硫化镉、砷化钾等。
与光电导效应相反，光生伏特效应是少数载流子过程。
少数载流子的寿命通常短于多数载流子的寿命，当少数载流子复合时，光生伏特信号就终止了。
由于这个原因，基于光生伏特效应的光探测器通常比用相同材料制成的光电导探测器相应更快。
1.2压电效应压电效应是一种可逆的物理效应，包括正压电效应和逆压电效应，基本转换关系是力与电学量之间的转换。
基于压电效应所形成的传感器可以感测多种物理量和化学量，随着压电材料的开发和研究，应用领域不断拓展，产生许多新型压电传感器，如声表面波（SurfaceAcousticWave,SAW）传感器等。
正压电效应：
某种电介质材料，在一定方向受外力作用而变形时，在表面上产生电荷，当外力去掉后又重新回到不带电的状态，这时机械能转换为电能。
逆压电效应：
在电介质极化方向施加电场，它会产生机械变形，去掉外加电场时，电介质的变形随之消失，这时电能被转换为机械能。
具有压电效应的电介质称为压电材料。
（1）声表面波传感器声表面波是英国物理学家Rayleigh于19世纪末期在研究地震波的过程中发现的一种集中在地表面传播的,声波，后来发现在任何固体表面都存在这种现象。
1965年美国的White和Voltmov发明了能在压电晶体材料表面上激励声表面波的金属叉指换能器，SAW技术得到了迅速发展。
近20年来，基于SAW器件频率特性与温度、压力、加速度、流量和某些气体成分之间具有确定的关系，开发了多种新型传感器，用于检测各种物理、化学参数。
声表面波是沿弹性体表面传播的弹性波，是一种机械波，通过叉指换能器激励产生，利用压电材料的压电效应实现。
由于压电效应具有可逆性，叉指换能器既可作为发射换能器，用来激励SAW，又可作为接收换能器，用来接收SAW，因而这类换能器是可逆的。
这种周期性的应变就产生沿叉指换能器两侧表面传播出去的SAW，其频率等于所施加电信号的频率。
SAW传感器的关键是SAW谐振器。
它由压电材料基片和沉积在基片上不同功能的叉指换能器所组成。
SAW谐振器可用来测量各种物理量和化学量，典型的有SAW温度、应变、压力、加速度、气体、流量、湿度传感器。
延迟线型谐振器,振子型谐振器,IDT,IDT,IDT,反射栅,反射栅,1.3热释电效应（Pyroelectriceffect）在某些晶体中，由于温度变化而引起电极化状态改变的现象称为热释电效应，是热电效应中的一种。
近年来，利用热释电效应为原理研制的红外光敏器件在军事侦察、资源探测、保安防盗、火灾报警、温度检测等众多领域获得广泛应用。
1.4多普勒效应当波源与观测者之间存在相对运动时，观测者所接收到的波的频率不等于波源振动的频率，这种现象称为多普勒效应。
可用于物体运动速度的测量。
如雷达测量飞机的速度，微波监测往来汽车的行驶速度，利用激光测量流速，通过观测卫星发射电磁波频率变化判断卫星运行情况。
多普勒效应根据信号源不同分为声多普勒效应和光多普勒效应两种。
以光波为例，设光波源的频率为f0，当接收器相对光源以速度v运动，在光速为c（cv）的情况下，接收器接收到的光波信号频率为f，则,为光传播方向与接收器相对运动方向之间夹角。
利用多普勒效应原理研制的激光流速仪是流速测量技术的一个重大进展，实现了非接触测量，对流场无干扰，测速范围大，空间分辨率高，动态响应快，目前已成为边界层、非定常流、湍流研究的有力工具。
2化学效应化学效应是利用化学反应原理，把无机或有机化学的物质成分、浓度等特性转换为电信号的特性。
利用化学效应制成的化学传感器被广泛地用于化学分析等化学工业的在线检测及环保检测中。
2.1吸附效应材料表面吸附气体分子产生化学反应，使材料表面电导率发生变化的现象。
利用该原理制成的传感器可进行气体的检测，主要有氧化物半导体SnO2、ZnO和Fe2O3三大类，用于可燃性气体检测。
随着材料科学的发展，研究开发了一批新型材料，如单一金属氧化物、复合金属氧化物以及混合金属氧化物用作气敏材料，大大提高了气体传感器的特性和应用范围。
吸附效应建立在半导体表面理论基础上。
在半导体表面原子性质特别活跃，很容易吸附气体分子。
当气体分子的亲和能（电势能）大于半导体表面的电子逸出功时，吸附分子将从半导体表面夺取电子而变成负离子吸附，如氧气、氧化氮等。
N型半导体表面形成负离子吸附，则表面多数载流子（导带电子）浓度减小，电阻增加。
P型则反之。
若气体分子的电离能小于半导体表面的电子逸出功时，气体供给半导体表面电子，形成正离子吸附，如H2、CO、C2H5OH以及各种碳氢化合物。
当N型半导体表面形成正离子吸附时，则多数载流子（导带电子）浓度增加，电阻减小，P型则反之。
由此，利用半导体表面电阻变化就可以检测出气体的种类和浓度。
利用吸附效应还可用于湿度测量。
湿度传感器依据水分子的吸附作用，材料表面吸附水分后引起表面电阻率变化，实现湿度测量。
传感器由敏感体以及依附的基底、加热器和信号引出电极等三部分构成。
2.2光化学效应利用媒介层与被测物质作用前后物理、化学性质的改变而引起传播光特性发生变化的性质。
光纤化学传感器利用光化学效应工作。
在测量中，光纤本身作为传感媒介，与化学传感系统相结合。
如，光纤端部固定有敏感膜，被分析物与化学传感试剂的化学作用引起光学特性变化，通过光纤进行检测。
2.3热化学效应指可燃性气体在催化氧化过程中所放热量会引起温度变化的特性，该温度的变化量与气体的种类和浓度有关，通过测量温度的变化量可实现对气体的检测。
这种气体传感器的选择性可由不同的催化剂来控制。
接触燃烧式传感器，当易燃气体接触这种被催化物覆盖的传感器表面时会产生氧化反应而燃烧。
通过在铂电阻线圈上覆盖一层氧化铝，然后烧结成一个敏感膜。
传感器工作在高温区，其目的是使氧化作用加强。
气体燃烧时释放出热量，导致温度升高，使铂电阻的阻值发生变化，通过电桥测量电路实现气体浓度检测。
3生物效应指生物活性物质能识别某种被测物质，并发生生物学反应（物理、化学变化），产生物理、化学现象，或产生新的化学物质。
利用生物效应制成的各种生物传感器是近年来发展很快的一类传感器，在化学工业的监测、医学诊断、环保监测等方面都有着广泛的应用前景。
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