[实用新型]一种气体传感器

说明书

本实用新型涉及一种气体传感器，包括陶瓷基底、设置在所述陶瓷基底表面上的一对梳状电极以及覆盖在所述梳状电极和该梳状电极之间的陶瓷基底表面的石墨烯层；所述石墨烯层在吸附传感器所处环境的空气中的杂质分子后改变其自身的电阻特性，使得由所述梳状电极测得的电参数发生变化，进而得到空气中的杂质比例；所述传感器还包括一个设置在所述陶瓷基底底部的加热单元，所述加热单元工作时加热所述陶瓷基底，从而使得所述石墨烯层温度升高，使吸附在所述石墨烯层上的杂质分子的解吸附过程加快。实施本实用新型的一种气体传感器，具有以下有益效果：其灵敏度较高且解吸附较为容易。

技术领域

本实用新型涉及电阻元器件，更具体地说，涉及一种气体传感器。

背景技术

气体传感器通常用于检测其所在环境的空气中是否存在某种成分。空气污染的原因是空气中存在不同途径排放到空气中的多种杂质，于是检测空气中是否存在某种杂质或杂质的多少，就成为判断空气是否污染以及污染程度的一个重要的指标；一般来讲，在现有技术中，传感器在含有某种物质成分的空气中时，其某一个电参数会因为这种物质的存在而发生改变，这种改变通常都比较小，因此使得传感器在遇到其检测的物质时电参数改变较大一直是传感器领域努力的方向。而石墨烯作为新型材料，因其二维结构而具有优异的性能，近几年关于石墨烯气敏探测方向的研究越来越多，研究表明石墨烯对某些物质，例如二氧化氮气体，的探测灵敏度较高，具有用于高灵敏气体传感的潜力。虽然如此，石墨烯也存在一定的问题，即其存在解吸附气体分子时间长，影响其作为传感器的应用。主要原因是因为某种物质或杂质的分子吸附到石墨烯表面是以化学吸附的形式，其解吸附较为困难，需要达到一定的条件才可加快解吸附过程。因此，在现有技术中，普遍存在气体传感器的检测灵敏度较低、解吸附较为困难的情况。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述灵敏度较低或解吸附较为困难的缺陷，提供一种灵敏度较高且解吸附较为容易的一种气体传感器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种气体传感器，包括陶瓷基底、设置在所述陶瓷基底表面上的一对梳状电极以及覆盖在所述梳状电极和该梳状电极之间的陶瓷基底表面的石墨烯层；所述石墨烯层在吸附传感器所处环境的空气中的杂质分子后改变其自身的电阻特性，使得由所述梳状电极测得的电参数发生变化，进而得到空气中的杂质比例；所述传感器还包括一个设置在所述陶瓷基底底部的加热单元，所述加热单元工作时加热所述陶瓷基底，从而使得所述石墨烯层温度升高，使吸附在所述石墨烯层上的杂质分子的解吸附过程加快。

更进一步地，空气中的杂质包括在空气中以分子形式存在的二氧化氮；所述气体传感器包括用于检测空气中二氧化氮的气体传感器。

更进一步地，所述加热单元包括设置在所述陶瓷基底下方的陶瓷片和设置在所述陶瓷片和所述陶瓷基底之间的发热电阻，所述发热电阻通过其两端的触点与外部控制电路连接，在其两端加电时发热，加热所述陶瓷基底。

更进一步地，所述发热电阻包括印刷在所述陶瓷基底的底部表面的导体层形成的电阻丝，所述电阻丝两端设置有连接外部电路的触点。

更进一步地，所述电阻丝的形状包括设置在所述陶瓷基底的底部表面的中心位置的螺旋形或蛇形。

更进一步地，所述陶瓷基底和陶瓷板具有相同的形状，所述陶瓷基底的尺寸大于所述陶瓷板的尺寸，所述陶瓷板的尺寸大于所述电阻丝在所述陶瓷基底上所占用的区域的尺寸。

更进一步地，所述石墨烯层是采用方法在以铜箔为基底利用化学气相沉积法生长的单层石墨烯，并利用聚甲基丙烯酸甲酯作为支撑层湿法将所述单层石墨烯移动并覆盖在所述梳状电极上。

更进一步地，所述陶瓷基底和所述陶瓷板的形状相同，所述陶瓷基底的形状包括圆形和长方形。

更进一步地，所述陶瓷基底和所述陶瓷板的厚度相同。