本篇是此係列專題的（de）尾篇了，也是比較難解釋（shì）和理解的（de）一篇。歡迎共同探討。

      前期給大家介紹了影響氣體傳感器讀數（shù）的因（yīn）素：氣體濃度、平衡氣（背景氣）、環境溫度（dù）、環（huán）境濕度、氣體壓強、氣體流量和（hé）傳感器壽命，今天為大家介紹一個（gè）因（yīn）素——交叉靈敏度（dù），詳情如下：

      交（jiāo）叉靈敏度：氣體傳（chuán）感器和其它物（wù）理傳感器不同，它除了能夠測（cè）量被測氣體，還會對其它類別的氣體產生（shēng）反應，簡稱“交叉幹擾”，其交叉反應的程度的量化參數叫做（zuò）“交叉靈敏度”。不同種類傳感器的（de）交叉（chā）幹（gàn）擾的原理是不（bú）同的，但（dàn）是，交叉幹擾的現象是不可（kě）避免（miǎn）的，隻（zhī）是大小程（chéng）度不同而已。

一（yī）、不同傳感器的交（jiāo）叉幹擾的原理如何？

     催化（huà）燃燒傳（chuán）感器(LEL)：

LEL傳（chuán）感器的（de）交叉響應（yīng）來自於催化劑。LEL傳感器的催化劑是金屬鈀，或是其它貴金屬。LEL傳感器的（de）被測氣體基本上為甲烷CH4，也有專為乙炔C2H2而設計的LEL傳感器。但是隻要是可燃氣體，LEL傳感器都有（yǒu）響應（yīng），其交叉靈敏度的數據請（qǐng）見下表。

電化學傳感器(EC):

EC傳感器的交叉響應來自於催化劑（jì）。EC傳感器的催化劑多為鉑、金、銥等貴重金屬。當這些貴金屬的粒度達到（dào）μm以下級別時，它就能在常（cháng）溫（wēn）時（shí）催化（huà）氧化一些氣態（tài）物質，並且其本身質（zhì）量並不會（huì）發生（shēng）改變。但不足（zú）的是，每種金屬所能催化的氣體不是單一的，例（lì）如鉑能催化CO，也能催化H2S、C2H4、乙醇等。這就給（gěi）氣體分析造成（chéng）了不便，使得9I果冻制作厂不（bú）知道被測氣體是（shì）哪一種，隻（zhī）知道（dào）傳感（gǎn）器有電流輸出。以（yǐ）下是CO傳感器4CM的交叉幹擾係數表。

非色散紅外傳感器(NDIR):

NDIR傳感器的交叉（chā）幹擾相對其它氣體傳感器較小。那是因為（wéi）不同的氣體在紅外波段的吸收波長不同，例如CH4是3.3μm，CO2是4.25μm，CO是4.6μm……。大家可能比較（jiào）容易忽視的是水H2O的紅外吸收波段，它和CH4有重疊的（de）部（bù）分，導致（zhì）空（kōng）氣中濕度（dù）比較大的時候（hòu），NDIR  CH4傳感（gǎn）器的（de）讀數會偏高。

光離子化傳感（gǎn）器(PID):

PID和NDIR傳感（gǎn）器恰恰相反，隻要是能夠被紫外燈發出的UV光電（diàn）離的氣體，PID都能檢測，PID幾乎不能區（qū）分氣種。HC氣體分子越大，電離能越低，分子中不飽和CC鍵越多，電離能越低，越容易電（diàn）離和檢測。因此，在PID的應用中，需要（yào）知（zhī）道被測氣體的（de）名稱，才能從PID的交叉靈敏度表格中去查詢，否則讀數（shù）也是不準（zhǔn）確的。和NDIR不同，被測氣體濕（shī）度高(即（jí）水蒸氣濃度高)，用PID測得的讀數會偏低。

金屬氧化（huà）物半（bàn）導體傳感器(MOS):MOS傳感器的交叉幹擾來自兩個方麵（miàn）：PN結和催化劑。很早人們就發現（xiàn）矽片上的PN結的（de）電阻對溫度、濕度和環境空（kōng）氣是敏感的。後來人們為了放大該敏感度，就在PN結上塗上了對（duì）可燃氣敏感的催化劑，並加熱之，這樣就（jiù）構成了MOS傳感器。MOS也不具有氣體選擇性，從市麵上的傳感器技術資料看（kàn）來，凡是可燃氣，MOS都是有（yǒu）響（xiǎng）應的，如下圖。

二、如何（hé）消除交叉幹擾？

       催化燃（rán）燒傳感器(LEL)：很難（nán）消（xiāo）除。一（yī）般說來，LEL傳感器對可燃氣都有響應，這種（zhǒng）響應是疊加的。隻有一種可以實現，那就是去（qù）除分（fèn）子比較大的HC類氣體，用分（fèn）子篩的過濾器來去除，其副作（zuò）用是造成傳感器響應時（shí）間的延長。

      電化學傳感器(EC):首先要知道被測氣體（tǐ）的種類（lèi），然後在傳感器（qì）的交叉靈敏度表格中查到交叉幹擾的係數。如果查（chá）不到，就需要找（zhǎo）傳感（gǎn）器的供應商技術支持（chí）工程師谘詢。比較好的消（xiāo）除交叉幹擾的辦法（fǎ）是過（guò）濾（lǜ）其他氣體，例如，CO傳感器內部會加入能（néng）夠過濾掉H2S,NO和NO2的過濾器。當然，這種過濾（lǜ）器也是化學物（wù）質，是消（xiāo）耗型的（de），有壽命的。而且，化（huà）學過濾器也不能過濾掉所有幹擾（rǎo）氣體。如果幾種被測氣體是混在一起的（de），都要測出濃度，而（ér）且，EC傳感器對它們的交叉靈敏度又都不為零，那就需（xū）要用聯立多元一次方程組（zǔ）的辦（bàn）法來（lái）解決了。此辦法在煙氣分析的儀器中是標準算法。

     非色散紅外傳感器(NDIR):幾乎（hū）不需要消除交叉（chā）幹擾（rǎo），因為不同氣（qì）體的紅外（wài）吸收波長是不一樣的（de）。比較特別的是，水蒸氣對HC類氣體檢測的幹擾。根據個人經驗，在40℃，90%RH的條件下，NDIRCH4傳感器的讀數（shù）會比真（zhēn）值高（gāo）1500PPM以上。在這（zhè）種情（qíng）況下，如果需要提高測量精讀，就需要用製冷除水（shuǐ）法或（huò）用（yòng）Nafion管除水法（fǎ）將大量的水蒸氣去除。紅外CH4傳感器對HC類的氣體都是有交叉響應的，因為CH4傳感器實（shí）際（jì）上測量的（de）是H-C鍵的濃度，所以隻要有H-C鍵的氣體，紅外CH4傳感（gǎn）器實際上都能測量。

       光（guāng）離子（zǐ）化傳感（gǎn）器(PID):基本上無法消（xiāo）除。因為PID是（shì）用來測量可揮發有機物(VOC)的（de），而（ér）通常VOC的分子（zǐ）都比較（jiào）大，例如碳鏈長度≥4。如果用分子篩（shāi）或者活性（xìng）炭過（guò）濾，VOC就都（dōu）被吸附了，無法到達傳（chuán）感（gǎn）器，也（yě）就測不出VOC濃度。但是，用活性炭過濾氣體，對PID來說有另外一個好處，就是可以用活性炭過濾（lǜ）過的空氣（qì）來標定零點（diǎn）。

       金屬氧（yǎng）化物半導（dǎo）體傳感器（qì）(MOS):基本上（shàng）無法消除。MOS是用來測量PPM級（jí）別的CH4、CO、H2、HC類有機氣體的，即使（shǐ）沒有催化劑的存在，PN結的電阻也（yě）會隨著以上氣體的濃度而（ér）發生改變，因此無法區分。如果一定要消除交叉幹擾，也這隻能采用過濾的方（fāng）法來操作，利用（yòng）分（fèn）子篩過濾器。