二氧化碳传感器TGS4160是FIGARO（费加罗）公司生产的固态电化学型气体敏感元件。这种二氧化碳传感器除具有体积小、寿命长、选择性和稳定性好等特点外，同时还具有耐高湿低温的特性，可广泛用于自动通风换气系统或CO2气体的长期监测等应用场合。但是，由于TGS4160的预热时间较长（一般为2小时），所以，该器件比较适合于在室温下长时间通电连续工作。此外，为了方便客户使用，FIGARO公司还专门设计了带温度补偿的传感器处理模块AM-4。该模块采用微处理器进行控制，CO2气体浓度的输出信号电平为0～3.0V，相当于0～3000ppm的浓度，并有中继转接控制口，可输出高、低两种门限信号以供外接控制使用。

TGS4160主要技术参数

测量范围：0～5000ppm; 　　

使用寿命：2000天; 　　

加热器电压：5.0±0.2VDC; 　　

加热器电流：250mA; 　　

加热器功耗：1.25W; 　　

内部热敏电阻(补偿用)：100kΩ±5%; 　　

使用温度：-10～+50℃ 　　

使用湿度：5～95%RH; 　　

产品尺寸：外径Φ24mm，高24mm，引脚长5.8mm。

TGS4160内部结构

TGS4160是一种内含热敏电阻的混合式CO2敏感元件。该元件在两个电极之间充有阳离子固体电解质。它的阴极由锂碳酸盐和镀金材料制成，而阳极只是镀金材料。该敏感元件的基衬是用对苯二酯聚乙烯和玻璃纤维加固，然后采用不锈钢网做圆柱型封装。元件的内层采用100目双层不锈钢网套在镀镍铜环上，并用高强度树脂粘合剂与基衬固定在一起。其外层顶盖上又罩上了一层60目的不锈钢网。为了达到降低干扰气体影响的目的，TGS4160在内外两层不锈钢网之间还填充有吸附材料（沸石）。传感器的6个引脚通过0.1mm的箔导线与内部相连。

TGS4160工作原理

TGS4160是一种电化学型气体的敏感元件，当该元件暴露在CO2气体环境中时，就会产生电化学反应。通过监测两个电极之间所产生的电势值EMF，就可以测量CO2的浓度值。为了使该传感器保持在最敏感的温度上，一般需要给加热器提供加热电压进行加热，但加热电压的变化将直接影响传感器的稳定性，因此加热电压必须稳定，其范围应在5.0±0.2VDC之内。为了保证CO2的准确测量，除了保证加热电压稳定及对环境温度的变化进行温度补偿外，更主要的是要测量两电极之间变化的电势值ΔEMF，而不是电势值EMF，因为ΔEMF与CO2浓度变化之间有一个较好的线性关系。虽然EMF值随环境温度的上升而上升，ΔEMF却保持常量，而且它在-10℃～+50℃温度范围内，基本不受温度的影响。

TGS4160基本应用 　　

利用TGS4160传感器并通过高输入阻抗、低偏置电流的运放进行放大，再作一些简单的运算处理，就可以在CO2浓度为300～5000ppm的范围内测得信号，该信号为0～几百毫伏的电压信号，可以供高精度A/D采样使用。如果使用费加罗(FIGARO)公司提供的AM-4 CO2传感器模块，则可直接应用于自动通风换气系统或是CO2气体监测。该模块内部带有A/D转换器，并已对数据进行了采样并作了处理。它输出的电压信号与CO2浓度值呈线性关系，输出的电压信号为0～3.0V，相当于0～3000ppm的CO2浓度。另外，该模块还提供有中继转接控制信号。当CO2浓度高于设定值时，输出的转接控制信号为高电平5V，该信号可以使得红LED点亮;反之，它将转接控制信号为低电平0V以使绿LED点亮。但是，该模块的设定值是分档的，而不是连续可调的。 　　

二氧化碳传感器TGS4160特别适合于连续监测CO2的场所，它不需断电，其稳定性好。但TGS4160不适于做便携式或手持式CO2测量仪器。因为预热时间太长，不能即时测量，同时传感器的功率也较大。此外，传感器暴露在某些气体中（如氯气）会降低灵敏度，由于沸石可以对某些干扰气体(如乙醇)加以滤除。因此，不用时可置于干燥剂中，并用专用袋进行密封。