本篇是此係列專題的尾篇了，也是比（bǐ）較難解釋和理解的一篇。歡迎共同探討（tǎo）。

      前期給大家介紹了影響氣體傳（chuán）感器（qì）讀數的因素：氣體（tǐ）濃度、平（píng）衡氣（背景氣）、環境溫度、環（huán）境濕度、氣體壓強、氣體流量和傳（chuán）感器壽命，今天為（wéi）大（dà）家介紹一個因素——交叉靈敏度，詳情如下（xià）：

      交（jiāo）叉靈敏度：氣體傳感器和（hé）其它物理傳感器不同，它除了能夠測量被測氣體（tǐ），還會對其它類別的氣體產（chǎn）生反（fǎn）應，簡稱“交叉幹擾”，其交叉反應的程度的量化參數叫做“交叉靈敏度”。不同（tóng）種類傳感器的交叉（chā）幹擾的原理是不同的，但是，交（jiāo）叉幹擾的（de）現象是不可避免的，隻是大小程度不（bú）同而已（yǐ）。

一、不同傳感器的（de）交叉幹擾的原理如（rú）何？

     催化燃燒傳（chuán）感（gǎn）器(LEL)：

LEL傳感器的交叉響應來自於催化劑。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（qì）。但（dàn）是隻要是可燃氣體，LEL傳感器都有響應，其交叉靈（líng）敏度的數據請見下表。

電化學（xué）傳感器(EC):

EC傳感器的交叉響應來自（zì）於催化劑。EC傳感器的催化劑多（duō）為鉑、金（jīn）、銥等貴重金屬。當這些貴金屬的粒度達到μm以下級別時（shí），它就能在常溫時催化氧化一些氣態物質，並且其本身質量並（bìng）不會發生改變。但不足的是，每種金屬所（suǒ）能催化的氣體不是（shì）單一的，例如鉑能催化CO，也能催化H2S、C2H4、乙醇等。這就給氣體分析造（zào）成了不便，使得9I果冻制作厂不知道（dào）被測氣體是哪一種，隻知道傳感器有電流輸出（chū）。以下是CO傳感器4CM的交叉幹擾係數表。

非色散紅外傳感器(NDIR):

NDIR傳感器的交叉幹擾相對其它氣體傳感器較小。那是因為不同的氣體在紅外波段（duàn）的吸收波長不同，例如CH4是（shì）3.3μm，CO2是（shì）4.25μm，CO是4.6μm……。大家可能比較容易忽視的是水H2O的紅外吸收（shōu）波（bō）段，它和CH4有重疊的部分，導致空氣中（zhōng）濕度比較大的（de）時候，NDIR  CH4傳感器的讀數會偏高。

光離子化傳感器(PID):

PID和NDIR傳感器恰恰相反，隻（zhī）要是能夠被紫外燈發出的UV光電離的氣體，PID都能（néng）檢測，PID幾乎不能區分氣種。HC氣體分子越大，電離能越低，分（fèn）子中不（bú）飽和CC鍵越多，電離能越低，越容（róng）易電離和檢測。因（yīn）此，在PID的應用中，需要知道被測（cè）氣體的名稱，才能從PID的交叉靈敏度表格中去查詢（xún），否（fǒu）則讀數也是不準確的。和NDIR不（bú）同，被測氣體濕度高(即水蒸氣濃度高)，用PID測得的讀數（shù）會偏低。

金屬氧化物半導體（tǐ）傳感器(MOS):MOS傳感器的交（jiāo）叉幹擾來自（zì）兩個方麵：PN結和催化劑。很早人們就發現矽片上的PN結的電（diàn）阻對溫度、濕度和環境空氣是（shì）敏感（gǎn）的。後來人們為了放大該敏感度，就在PN結上塗上了對可燃氣敏感（gǎn）的催化劑，並加熱之，這（zhè）樣就構成了MOS傳感器。MOS也不具有氣體選擇性，從市麵上的傳感器技術（shù）資料看來，凡（fán）是可燃（rán）氣，MOS都是有響（xiǎng）應的，如下圖。

二、如何消（xiāo）除交叉幹擾？

       催化燃燒傳感器(LEL)：很難消除。一般說來，LEL傳感器對可（kě）燃（rán）氣都有響應，這種響應是疊加的。隻有一種（zhǒng）可以實現，那就（jiù）是去除（chú）分子比較大的HC類氣（qì）體，用分子篩的過濾（lǜ）器來去除，其副作用是造成傳（chuán）感器響應時間的延長。

      電化學傳感器(EC):首先要知道被（bèi）測氣體的種類，然後在傳感器的交叉靈敏度表格中查到交叉幹擾的係數。如果查不到，就需要找傳感器的供（gòng）應商技術支持（chí）工（gōng）程師谘詢。比較好的消除交叉幹擾（rǎo）的辦法是過濾其（qí）他氣體，例如（rú），CO傳（chuán）感器內部會加入能夠過濾掉H2S,NO和NO2的過濾器。當然，這種過濾器也是化學物質，是消（xiāo）耗型的（de），有壽（shòu）命的。而且，化學過濾器也不能過濾掉所有幹擾氣體。如果幾（jǐ）種（zhǒng）被（bèi）測氣體是混在（zài）一起的，都要（yào）測出濃（nóng）度，而且，EC傳感器對它們的交叉靈敏度又都（dōu）不為零，那就需要用聯立多元一（yī）次方程組的辦法來解決了。此辦法在（zài）煙氣分析的儀（yí）器中是標準算法。

     非色散（sàn）紅外（wài）傳感器(NDIR):幾乎不需要消除（chú）交叉幹擾，因為不同氣體的紅外（wài）吸收波長是不一樣的。比較特別的是，水蒸氣對HC類氣體檢測的（de）幹擾。根據個人經驗，在40℃，90%RH的條件（jiàn）下，NDIRCH4傳感器的讀數會比真值（zhí）高1500PPM以上。在這種情況下（xià），如果需要提高測量（liàng）精讀（dú），就需要用（yòng）製冷除水法或用Nafion管除水法將大量的水蒸氣去除。紅外CH4傳感器對HC類的（de）氣體都是有交叉響應的，因（yīn）為CH4傳感器（qì）實際上測量的是（shì）H-C鍵的濃度，所以隻要有H-C鍵的氣體，紅外CH4傳感器實際（jì）上都能測量。

       光（guāng）離子化傳感器(PID):基本上無法消除。因為PID是用來測量可揮發有機物(VOC)的，而通常VOC的分子（zǐ）都（dōu）比較大，例如碳鏈長度≥4。如果（guǒ）用分子（zǐ）篩或（huò）者活（huó）性炭過濾，VOC就（jiù）都被吸附了，無法到達（dá）傳感器（qì），也就測不出VOC濃（nóng）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（xìng）炭過濾過的空氣來標定零點。

       金屬氧化（huà）物半導（dǎo）體傳感器(MOS):基本（běn）上無法消除。MOS是用來測量PPM級別的CH4、CO、H2、HC類有機氣體的，即使（shǐ）沒有催化劑（jì）的存在，PN結的電阻也會隨著以上氣體的濃度而發生改變，因此無法區分。如果一定要消除（chú）交叉幹擾，也這隻能采用過濾的方法來操作，利用分子篩過濾器（qì）。