一年一度的传感器博览会（Sensor Expo 2018）结束了。我们注意到日本东京Aroma Bit 公司推出的结合Aroma Coder 35Q使用的气味成像产品，就是基于声波原理的气体传感器阵列。 

    “声波气体传感器是根据涂敷在声波传播路径上的敏感膜吸附气体分子，吸附气体后导致在传播过程中声波参数发生变化，测量变化量即可得到被分析物质（质量和浓度等）相关信息，从而实现对气体的检测。许多不同类型的声波器件被用于气体传感器中，例如体声波（Bulk Acoustic Wave，BAW，又叫厚度切变模式声传感器（TSM）和石英晶体微量天平（Quartz Crystal Microbalance，QCM））、表面声波（Surface Acoustic Wave SAW）、表面横波（Surface Transverse Wave，STW）、水平剪切声平板波（Shear Horizontal Acoustic Plate Mode，SH-APM）等。” 此次日本公司的产品使用的是石英晶体微量天平。

    “石英晶体微量天平（QCM）和表面声波器件（SAW），由于这两种传感器的工作原理主要是应用了质量敏感效应，所以国际纯化学与应用化学联合会（IUPAC）分析化学委员会将他们归类于质量敏感型传感器。”

“质量敏感型气体传感器QCM和SAW本身对气体或蒸汽不具有选择性，作为气体传感器的选择性仅仅依赖于表面涂层物质的性质。所以还需要在器件上涂覆适当的气体敏感薄膜，敏感薄膜通过与待测气体的吸附引起声波器件的等效参数，从而构成了不同的声波气体传感器，实现对气体浓度的检测。”

   日本公司该产品的亮点还在于其模仿了生物的嗅觉系统，将不同的气味通过图像直观的表现出来，如下图：

小编觉得该产品的另外一个创新点在于，它跳出了检测气体不是定性就是定量的传统思维，从客户需求出发来研发产品。该产品的应用前景除了展会上演示的可以将可口可乐（Coca-Cola）与百事可乐（Pepsi）气味差异科学的显示出来，还可以应用于气味类产品出厂检测，搜索，定义等这些目前仍靠人鼻来完成的工作。比如香水，香精，熏香类产品。

    “表面敏感膜对待测气体的吸附形式是影响声波型气体传感器性能的主要因素，表面敏感膜与被测气体分子之间的吸附作用包括物理吸附，化学吸附和分子间作用力。物理吸附主要依靠范德华力的相互作用，吸附力不是很强，温度稍微提高或通入解析气体就会完全脱附，虽然是可逆过程但选择性差；化学吸附依靠化学键形成或破裂的相互作用，即使温度升高，吸附质也不脱附，所以选择性好但却是不可逆过程。为了使气体分子在敏感膜上吸附和脱附可逆，同时又有一定的选择性，敏感膜和被吸附分子之间形成的作用关系通常是分子间作用力。”据该公司官网介绍，该公司产品敏感膜和被吸附分子之间形成的作用关系是分子间作用力。如图：