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1964年，由Wickens和Hatman利用氣體在電極上的氧化還原反應研制出了第一個氣敏傳感器，1982年英國Warwick大學的Persaud等提出了利用氣敏傳感器模擬動物嗅覺系統的結構，自此后氣體傳感器飛速發展，應用于各種場合，比如氣體泄漏檢測，環境檢測等。

氣體傳感器主要有半導體傳感器（電阻型和非電阻型）、絕緣體傳感器（接觸燃燒式和電容式）、電化學式（恒電位電解式、伽伐尼電池式），還有紅外吸收型、石英振蕩型、光纖型、熱傳導型、聲表面波型、氣體色譜法等。

電阻式半導體氣敏元件是根據半導體接觸到氣體時其阻值的改變來檢測氣體的濃度；非電阻式半導體氣敏元件則是根據氣體的吸附和反應使其某些特性發生變化對氣體進行直接或間接的檢測。

接觸燃燒式氣體傳感器是基于強催化劑使氣體在其表面燃燒時產生熱量，使傳感器溫度上升，這種溫度變化可使貴金屬電極電導隨之變化的原理而設計的。另外與半導體傳感器不同的是，它幾乎不受周圍環境濕度的影響。電容式氣體傳感器則是根據敏感材料吸附氣體后其介電常數發生改變導致電容變化的原理而設計。

電化學式氣體傳感器，主要利用兩個電極之間的化學電位差，一個在氣體中測量氣體濃度，另一個是固定的參比電極。電化學式傳感器采用恒電位電解方式和伽伐尼電池方式工作。有液體電解質和固體電解質，而液體電解質又分為電位型和電流型。電位型是利用電極電勢和氣體濃度之間的關系進行測量；電流型采用極限電流原理，利用氣體通過薄層透氣膜或毛細孔擴散作為限流措施，獲得穩定的傳質條件，產生正比于氣體濃度或分壓的極限擴散電流。

紅外吸收型傳感器，當紅外光通過待測氣體時， 這些氣體分子對特定波長的紅外光有吸收， 其吸收關系服從朗伯—比爾(Lambert－Beer)吸收定律，通過光強的變化測出氣體的濃度。

聲表面波傳感器的關鍵是SAW振蕩器，它由壓電材料基片和沉積在基片上不同功能的叉指換能器所組成，由延遲型和振子型兩種振蕩器。SAW傳感器自身固有一個振蕩頻率，當外界待測量變化時，會引起振蕩頻率的變化，從而測出氣體濃度。