1.人类的嗅觉

今天我们来聊一聊人类的嗅觉，嗅觉是人体感官中的重要一种感觉，嗅觉器官可以让我们识别周围环境的气味。嗅觉产生的信息既有让人愉悦的，也有让人讨厌的。嗅觉和味觉相互协调，帮助我们识别食物，增加我们对食物的感受。

同时嗅觉也能提醒我们对潜在的有害物质或场所的警觉。气味也是一种通讯模式，它们可以被用来标记领域，辨认个体以及外来入侵者。以嗅觉而言，坏消息可能比好消息更多，据统计人类可以闻出几十万种物质，而其中只有20%闻起来令人愉悦。

我们并不是用鼻子实现嗅觉，我们实际上是用的鼻腔上部一小层称为嗅上皮的细胞实现嗅觉。嗅觉就是识别气体，在研究人体是如何实现嗅觉之前，我们先来看看目前人类在气体检测仪器中使用了哪些技术用于实现气体测量。

2.嵌入式领域中气体检测的实现
在仪器仪表行业中的气体检测仪器通常分为两大类：手持仪表和在线仪表。它们的大致如下图：

手持仪表和在线仪表只是它们的表现形式不同，它们气体测量的原理大致都是相同的，目前气体测量行业内常用的气体测量传感器为：电化学气体传感器、半导体气体传感器和光学气体传感器。

电化学传感器

电化学传感器中含有特殊的电解液，同时有一个被电解液浸湿的电极，当被探测的目标气体（比如氧气、二氧化碳）进入传感器内与电解液发生化学反应时，电极在催化剂作用下产生微弱电流，微电流的强度和气体浓度成比例关系。

传感器输出的电流经过放大器放大，放大后的电流信号经过转换和计算最终得到目标区域的气体浓度。电化学传感器的基本使用电路原理图如下：

半导体式气体传感器

半导体气体传感器的工作原理是，气体在半导体表面的氧化还原反应后，导致敏感元件电阻值发生变化，我们根据电阻值变化计算气体浓度。

半导体气体传感器中的半导体器件被加热到稳定状态，当被目标气体接触半导体表面时被吸附时，被吸附的气体分子在器件表面自由扩散，一部分气体分子被蒸发掉，另一部分气体分子产生热分解吸附在半导体表面，吸附在半导体表面的分子将从半导体器件中夺走电子变成负离子吸附，半导体表面呈现电荷，从而使半导体阻值发生变化。 导体气体传感器的基本使用电路原理图如下：

光学式气体传感器

光学式气体传感器使用光学原理进行气体测量，包括红外吸收型、光谱吸收型、荧光型、光纤化学材料型等，还有化学发光式、光纤荧光式和光纤波导式等。主要以红外吸收型气体分析仪为主，由于不同气体的红外吸收峰不同，通过测量和分析红外吸收峰来检测气体。