陶瓷敏感元件的集成化与多功能化
1.集成化
敏感材料仅能有选择地敏感检测对象的特征量，并且灵敏度低，稳定性也差。为了克服这种单一敏感元件的缺点，人们正积极开发集成化敏感元件，下表列出已报道的集成化敏感元件。下表中，单片型集成敏感元件是将多个同种元件集成在同一衬底上，已实用的有读出图像信息的阵列敏感元件和摄像敏感元件。混合型敏感元件是在敏感元件的补偿电路和放大电路中集成有敏感元件，从而提高性能。不同类敏感元件集成在一起，目的是多功能化、性能补偿、提髙性能和小型微型化。
集成化敏感元件
2.功能扩大化
（1）舒适度敏感元件
人感觉到的舒适度是温度、湿度、辐射温度、气流、衣服量和活动程度这6个因素的函数。对于像住房这样的封闭空间，后三个因素是由人决定的量，故室内环境仅控制前三个因素。舒适度敏感元件可由湿度元件和三个热敏电阻与外围电路同时集成在一起。三个热敏元件中，处于中央的一个用于检测气温，其他两个分别蒸发上铝和涂布黑体，由两者的温差即可检测辐射温度。下图示出室内用舒适度传感器的输出，这些输出送到空调机的微机中即可控制舒适度。
图 舒适度传感器的输出
（2）城市煤气报警器
SnO2城市煤气报警器，其对酒精的灵敏度比对城市煤气的灵敏度还高，因此，在烹调时会产生误动作。此外，人们还希望在不完全燃烧产生CO气体时发出报警。为了解决这个问题,设计了灵敏度不同的三种敏感元件，将它们获取的信号进行矩阵运算，即可对城市煤气、酒精和CO的混合气体定量分析。下图示出有酒精存在时用集成敏感元件的城市煤气报警器的报警水平，由于几乎不受酒精的妨碍，故能对主要成分为CH4和CO的城市煤气报警。鉴于城市煤气成分和丙烯成分不同，因此，应在报警器上设置一个微动开关，通过调整可使一个报聱器能对所有燃料气体泄漏都报警。
图 报警器的报警水平与妨碍气体（酒精）浓度的关系
（3）气味检测器
煤气报警器实际上是根据集成敏感元件的信号进行计算的，从而对混合气体成分定量分析,若采用图形识别方法，则有可能进行气味识别和定量分析。以敏感元件的材料为横轴，感触气味前后的阻抗比为纵轴，可得到一个图形。不同气味的物质有不同的图形，将图案储存在微机中，检测图案与储存图案比较，这样即可识别气味。下图示出气味识别的定量结果。
图 检测器的识别结果
