[发明专利]基于SnO2基气敏传感器实现同性质气体浓度同时定量的方法

摘要

本发明公开了一种基于SnO2基气敏传感器实现同性质气体浓度同时定量的方法，首先对单一的第一气体，采用第一气体气敏传感器测定其响应值，建立第一气体的响应值与浓度的关系式，然后在包含第一气体和第二气体的混合气体中测定第一气体的响应值，并对上述关系式进行修正，得到混合气体中第一气体响应值与第一气体浓度和第二气体浓度关系式；同理得出第二气体响应值与第一气体浓度和第二气体浓度的关系式联立成方程组，即可解出第一气体和第二气体各自浓度。本发明通过两种同性质气体之间相互作用规律及机理，结合两种气体传感器响应值与气体浓度建立方程组，解析出最终的两种气体的各自浓度，从而完全可以实现同性质气体浓度的同时、准确定量。

主权项

1.一种基于SnO2基气敏传感器实现同性质气体浓度同时定量的方法，其特征在于，具体过程如下：S1：通过SnO2基气敏传感器对相同浓度的第一气体和第二气体分别进行检测，得到各自响应值，第一气体的响应值和第二气体的响应值之比即为第二气体存在时对第一气体的选择性值，记为SS1/S2；第二气体的响应值和第一气体的响应值之比即为第一气体存在时对第二气体的选择性值，记为SS2/S1；S2：对单一的第一气体，采用第一气体气敏传感器测定第一气体的响应值RS1，第一气体的响应值与浓度的关系如式(1)所示，通过式(1)确定第一气体的浓度CS1；将式(1)进行变形，得到式(2)，式(1)和(2)中，RS1表示第一气体气敏传感器在工作温度下时对第一气体的响应值，k1表示第一气体气敏传感器的灵敏度系数，CS1表示第一气体的浓度，n1表示第一气体浓度的幂指数；S3：对同性质的第一气体和第二气体的混合气体，采用SnO2基的第一气体气敏传感器测定第一气体的响应值R'S1，对式(2)进行修正，得到混合气体中第一气体的响应值R'S1与第一气体浓度和第二气体浓度的关系，具体如式(3)所示；式(3)中，CS1为第一气体的浓度；CS2为第二气体的浓度；R'S1表示第二气体存在时第一气体的响应值，SS1/S2表示第二气体存在时对第一气体的选择性值；k1表示第一气体气敏传感器的灵敏度系数；n1表示第一气体浓度的幂指数；S4：同理，采用S2～S3的方法，采用SnO2基的第二气体气敏传感器，得到混合气体中第二气体的响应值R'S2与第一气体浓度和第二气体浓度的关系，具体如式(4)所示；式(4)中，CS1为第一气体的浓度；CS2为第二气体的浓度；R'S2表示第一气体存在时第二气体的响应值，SS2/S1表示第一气体存在时对第二气体的选择性值；k2表示第二气体气敏传感器的灵敏度系数；n2表示第二气体浓度的幂指数；S5：将式(3)与式(4)联立成方程组，解出第一气体和第二气体各自的浓度，如式(5)和式(6)所示，通过式(5)和式(6)得到第一气体和第二气体在混合气体中各自的浓度。