CN114264705A - 气体传感器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种气体传感器，其包括PCB基板、低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片。所述低浓度气体检测芯片包括第一微热板及设置于所述第一微热板上的半导体气敏层，所述第一微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接。所述高浓度气体检测芯片包括第二微热板及设置于所述第二微热板上的催化气敏层，所述第二微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接，所述低浓度气体检测芯片与所述高浓度气体检测芯片串联连接。上述气体传感器，能够检测出1ppm‑80000ppm的可燃气体，测量量程较宽；同时，能够抵消环境温湿度变化所带来的影响，使得输出信号保持稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件制造技术领域，特别是涉及一种气体传感器。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
近年来，新能源汽车发展迅速，其中锂离子电池由于其高能量密度等特点，已在电动汽车和大规模储能中得到广泛应用。然而，由于使用易燃有机溶剂作为电解液的主要成分，以及锂离子电池固有的放热特性，使其在过充或快充的情况下会产生锂枝晶，从而发生热失控等安全事故。
2020年5月12日，工业和信息化部组织制定的GB 18384-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布，将于2021年1月1日起开始实施。标准增加了电池系统热扩散试验，要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。根据戴姆勒公司的研究结果，氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、二氧化碳等气体是锂离子电池热失控必须释放的气体，因此将锂电池热失效释放的特征气体作为检测指标，有助于大大延长锂电池热失效的预警时间，给乘客预留足够的逃生时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于锂电池检测的气体传感器，该气体传感器稳定性较好，对可燃气体具有较宽量程的检测范围。该目的是通过以下技术方案实现的：
本申请的实施例提出了一种气体传感器，该气体传感器包括：
PCB基板；
低浓度气体检测芯片，所述低浓度气体检测芯片包括第一微热板及设置于所述第一微热板上的半导体气敏层，所述第一微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接；及
高浓度气体检测芯片，所述高浓度气体检测芯片包括第二微热板及设置于所述第二微热板上的催化气敏层，所述第二微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接；
所述低浓度气体检测芯片与所述高浓度气体检测芯片串联连接，在可燃气体的浓度不大于2000ppm时，所述低浓度气体检测芯片的电阻值与可燃气体的浓度呈定量关系，在可燃气体的浓度范围大于2000ppm时，所述高浓度气体检测芯片的电阻值与所述可燃气体的浓度呈定量关系。
在其中一个实施例中，所述低浓度气体检测芯片电阻值与可燃气体浓度的关系符合 QUOTE 
，其中c为可燃气体的浓度，RL为低浓度气体检测芯片的电阻值，A/B/C为所述半导体气敏层的特性参数；
所述高浓度气体检测芯片的电阻值与可燃气体的浓度的关系符合 QUOTE
，c为可燃气体的浓度，RH为所述高浓度气体检测芯片的电阻值，k/a为所述催化气敏层的特性参数。
在其中一个实施例中，所述第一微热板包括第一硅基底及设置于所述第一硅基底上的第一加热电阻膜，所述半导体气敏层至少部分覆盖所述第一加热电阻膜，且所述半导体气敏层与所述第一加热电阻膜形成欧姆接触。
在其中一个实施例中，所述第一加热电阻膜为离散网格状结构，所述第一加热电阻膜的厚度为0.5um-10um，工作电阻为1Ω-60Ω。
在其中一个实施例中，所述第二微热板包括第二硅基底及设置于所述第二硅基底上的第二加热电阻膜，所述催化气敏层至少部分覆盖所述第二加热电阻膜，且所述催化气敏层与所述第二加热电阻膜形成欧姆接触。
在其中一个实施例中，所述第二加热电阻膜为离散网格状结构，所述第二加热电阻膜的厚度为0.5um-10um，工作电阻为1Ω-60Ω。
在其中一个实施例中，所述半导体气敏层为氧化铟或者二氧化锡半导体气敏材料，所述半导体气敏层的厚度为0.1um-50um，工作电阻为100Ω-100KΩ。
在其中一个实施例中，所述催化气敏层为氧化铝、氧化硅或氧化锆负载的贵金属纳米催化粒子，所述催化气敏层的厚度为0.1um-50um，工作电阻＞10MΩ。
在其中一个实施例中，还包括第一吸附层及第二吸附层，所述第一吸附层设置于所述半导体气敏层远离所述第一微热板的一侧，所述第二吸附层设置于所述催化气敏层远离所述第二微热板的一侧。
在其中一个实施例中，还包括盖帽，所述盖帽罩设于所述PCB基板，所述低浓度气体检测芯片与所述高浓度气体检测芯片收容于所述盖帽与所述PCB基板形成的空间内。
在其中一个实施例中，所述盖帽包括支撑板及与所述支撑板的顶板，所述支撑板设置于所述PCB基板，所述顶板与所述PCB基板相对设置，所述顶板上还设置有吸附滤过层。
上述气体传感器，通过采用低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片，利用低浓度气体检测芯片检测出低浓度的可燃气体，通过高浓度气体检测芯片利用催化燃烧原理检测出高浓度可燃气体，将低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片串联封装，能够检测出1ppm-80000ppm的可燃气体，测量量程较宽；同时，当环境湿度发生变化时，低浓度气体检测芯片和高浓度气体检测芯片的电阻值会发生同步变化，互为补偿元器件，能够抵消环境温湿度变化所带来的影响，使得输出信号保持稳定。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明第一实施例中的气体传感器的结构示意图；
图2为图1所示的气体传感器的电路连接图；
图3为本发明第二实施例中的气体传感器的结构示意图；
图4为本发明第三实施例中的气体传感器的结构示意图；
图5为本发明实施方式1中的气体传感器对氢气的响应曲线图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向（旋转90度或者在其它方向）并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是，在本申请中，由「一数值至另一数值」表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。
请参阅图1，本申请第一实施例的气体传感器100包括PCB基板110、低浓度气体检测芯片120及高浓度气体检测芯片130，低浓度气体检测芯片120及高浓度气体检测芯片130均设置于PCB基板110，且均与PCB基板电连接。在一实施例中，低浓度气体检测芯片130上设置有第一导电焊盘129，高浓度气体检测芯片130上设置有第二导电焊盘139，PCB基板110上设置有第三导电焊盘119，第一导电焊盘129与第二导电焊盘129均与第三导电焊盘119电连接，例如，通过金属绑定线109连接，且使得低浓度气体检测芯片120与高浓度气体检测芯片130形成串联连接。
在可燃气体的浓度不大于2000ppm时，所述低浓度气体检测芯片的电阻值与可燃气体的浓度呈定量关系，在可燃气体的浓度范围大于2000ppm时，所述高浓度气体检测芯片的电阻值与所述可燃气体的浓度呈定量关系。可燃气体为氢气、一氧化碳或甲烷。对于锂电池泄露出来的氢气、一氧化碳能够快速、精准的检测出来。
请继续参阅图1，低浓度气体检测芯片120包括第一微热板及设置于第一微热板上的半导体气敏层123，第一微热板设置于PCB基板110，并与PCB基板110电连接。具体的，第一导电焊盘129设置于第一微热板，第一微热板通过第一导电焊盘129与PCB基板110电连接。在一实施例中，第一微热板为MEMS（Micro-electro-Mechanical Systems，微机电系统）微热板，其具体结构可参照专利号为201821048226.9的结构。具体的，第一微热板包括第一硅基底121及设置于第一硅基底121上的第一加热电阻膜122，半导体气敏层123至少部分覆盖第一加热电阻膜122，且半导体气敏层123与第一加热电阻膜122形成欧姆接触，第一导电焊盘129设置于第一硅基底121。在一实施例中，半导体气敏层123全部覆盖第一加热电阻膜122。
在一实施例中，第一加热电阻膜122为离散网格状结构，可以增加半导体气敏层123与第一加热电阻膜122的欧姆接触面积。在一实施例中，第一加热电阻膜122的厚度为0.1um-30um，工作电阻为0.1Ω-100Ω。较优的，第一加热电阻膜122的厚度为0.5um-10um，工作电阻为1Ω-60Ω。在一实施例中，第一加热电阻膜122的材料为铂、金、银、钯等贵金属材料，第一加热电阻膜122可以通过丝网印刷导电金属氧化物浆料并通过高温烧结制备而成。
在一实施例中，半导体气敏层123的材料为氧化铟或二氧化锡半导体气敏材料，半导体气敏层123的厚度为0.1um-50um，工作电阻为100Ω-100KΩ。半导体气敏层123可以通过丝网印刷、喷墨打印、厚膜印刷等的方式并通过高温烧结制备而成。
请继续参阅图1，高浓度气体检测芯片130包括第二微热板及设置于第二微热板上的催化气敏层133，第二微热板设置于PCB基板110，并与PCB基板110电连接。具体的，第二导电焊盘139设置于第二微热板，第二微热板通过第二导电焊盘139与PCB基板110电连接。在一实施例中，第二微热板为MEMS（Micro-electro-Mechanical Systems，微机电系统）微热板，其具体结构可参照专利号为201821048226.9的结构。具体的，第二微热板包括第二硅基底131及设置于第二硅基底131上的第二加热电阻膜132，催化气敏层133至少部分覆盖第二加热电阻膜132，且催化气敏层133与第二加热电阻膜1312形成欧姆接触，第二导电焊盘139设置于第二硅基底131。在一实施例中，催化气敏层133全部覆盖第二加热电阻膜1312。
在一实施例中，第二加热电阻膜132为离散网格状结构，可以增加催化气敏层133与第二加热电阻膜132的欧姆接触面积。在一实施例中，第二加热电阻膜132的厚度为0.1um-30um，工作电阻为0.1Ω-100Ω。较优的，第二加热电阻膜132的厚度为0.5um-10um，工作电阻为1Ω-60Ω。在一实施例中，第二加热电阻膜132的材料为铂、金、银、钯等贵金属材料，第二加热电阻膜132可以通过丝网印刷导电金属氧化物浆料并通过高温烧结制备而成。
在一实施例中，催化气敏层133的材料为耐火材料负载的贵金属纳米催化粒子。例如，催化气敏层133为氧化铝、氧化硅或氧化锆负载的铂、钯或金等贵金属纳米催化粒子，所述催化气敏层133的厚度为0.1um-50um，工作电阻＞10MΩ。催化气敏层133可以通过丝网印刷、喷墨打印、厚膜印刷等的方式并通过高温烧结制备而成。
在一实施例中，气体传感器100能够定量检测出可燃气体的范围为1ppm-80000ppm，量程较大。通过低浓度气体检测芯片120能够检测出可燃气体的浓度范围为1ppm-2000ppm。通过高浓度气体检测芯片130能够检测出可燃气体的浓度范围为大于2000ppm，且不超过80000ppm。
请一并参阅图2，本申请中气体传感器100的检测原理为：将第一加热电阻膜122和第二加热电阻膜132的电阻值均设为R0，半导体气敏层123的电阻值设为R1，催化气敏层133的电阻值设为R2，根据串并联电路原理，因第一加热电阻膜1212与半导体气敏层123为并联，则低浓度气体检测芯片120的总电阻值为 QUOTE 
，第二加热电阻膜132与催化气敏层133为并联，则高浓度气体检测芯片130的总电阻值为 QUOTE
。当周围环境存在的可燃气体的浓度为1ppm-2000ppm时，半导体气敏层123的电阻值R1急剧下降，使得低浓度气体检测芯片120的电阻值RL降低，图2电路中的输出信号值Vout变大，而低浓度目标气体在高浓度气体检测芯片130的催化气敏层133会发生微量的催化燃烧反应，使得第二加热电阻膜132的电阻值R0微量增加，使得输出信号值Vout进一步变大，根据输出信号值Vout能够定量检测出可燃气体的浓度。当周围环境存在的可燃气体的浓度大于2000ppm，且不超过80000ppm时，半导体气敏层123的电阻值R1急剧下降，使得低浓度气体检测芯片120的电阻值RL降低，图2电路中的输出信号值Vout变大并达到饱和值，而高浓度目标气体在高浓度气体检测芯片130的催化气敏层133会发生剧烈的催化燃烧反应，产生大量的热量，使得第二加热电阻膜132的电阻值R0急剧增加，使得输出信号值Vout进一步变大，通过输出信号值Vout可以检测出周围环境中可燃气体的浓度。
在一实施例中，低浓度气体检测芯片120的电阻变化值与可燃气体浓度的关系符合 QUOTE 
，其中c为可燃气体的浓度，RL为低浓度气体检测芯片120的电阻值，A/B/C为半导体气敏层123的特性参数，与半导体气敏材料的特性、制备工艺有关；高浓度气体检测芯片130的电阻值与可燃气体的浓度的关系符合 QUOTE
，c为可燃气体的浓度，RH为高浓度气体检测芯片120的电阻值，k/a为催化气敏层133的特性参数，与气敏材料的特性、制备工艺有关。气体传感器100的输出信号Vout与可燃气体的浓度c关系式为： QUOTE 
， 或者 QUOTE 
，其中V cc为电路的供电电压。
上述气体传感器100，通过采用低浓度气体检测芯片120及高浓度气体检测芯片130，利用低浓度气体检测芯片120检测出低浓度的可燃气体，通过高浓度气体检测芯片130利用催化燃烧原理检测出高浓度可燃气体，将低浓度气体检测芯片120及高浓度气体检测芯片130串联封装，能够检测出1ppm-80000ppm的可燃气体，测量量程较宽；同时，当环境湿度发生变化时，低浓度气体检测芯片120和高浓度气体检测芯片130的电阻值会发生同步变化，互为补偿元器件，能够抵消环境温湿度变化所带来的影响，使得输出信号保持稳定。
请参阅图3，本申请第二实施例的气体传感器200与气体传感器100的结构大体相同，不同之处主要在于，气体传感器200还包括盖帽240，盖帽240罩设于PCB基板210，低浓度气体检测芯片220与高浓度气体检测芯片230收容于盖帽240与PCB基板210形成的空间内。盖帽240包括支撑板241及与支撑板241连接的顶板242，支撑板241设置于PCB基板210，顶板242与PCB基板210相对设置。在图示的实施例中，支撑板241与PCB基板210垂直设置，顶板242与PCB基板210平行设置。顶板242上还设置有吸附滤过层243，吸附滤过层243能选择性地吸收某些干扰气体，如锂电池包类的各类胶水和其他大分子碳烃化合物，提高气体传感器200的抗中毒能力及选择性。在一实施例中，吸附滤过层243与低浓度气体检测芯片220及高浓度气体检测芯片230之间的距离为0-100mm，包括端点值。在一实施例中，吸附滤过层243的材料为分子筛、活性炭、沸石、高岭土、硅胶等多孔吸附材料。在一实施例中，吸附滤过层243上设置有防水透气膜244，防水透气膜244可以防止外界水汽损坏吸附滤过层243。
请继续参阅图3，PCB基板210上还设置有焊针211，焊针211用于将低浓度气体检测芯片220及高浓度气体检测芯片230的测量信号引出。
请参阅图4，本申请第三实施例的气体传感器300与第一实施例的气体传感器100的结构大体相同，不同之处主要在于，气体传感器300还包括盖帽340，盖帽340罩设于PCB基板310，低浓度气体检测芯片320与高浓度气体检测芯片330收容于盖帽340与PCB基板310形成的空间内。盖帽340包括支撑板341及与支撑板341连接的顶板342，支撑板341设置于PCB基板310，顶板342与PCB基板310相对设置。在图示的实施例中，支撑板341与PCB基板310垂直设置，顶板342与PCB基板310平行设置。
请继续参阅图3，低浓度气体检测芯片320的半导体气敏层323远离第一微热板的一侧还设置有第一吸附层325，高浓度气体检测芯片330的催化气敏层333远离第二微热板的一侧还设置有第二吸附层335，第一吸附层325及第二吸附层335可以择性地吸收某些干扰气体，如锂电池包类的各类胶水和其他大分子碳烃化合物，提高气体传感器200的抗中毒能力及选择性。在一实施例中，第一吸附层325及第二吸附层335的材料为分子筛、活性炭、沸石、高岭土、硅胶等多孔吸附材料。
在一实施例中，盖帽340的顶板342外设置有防水透气膜344，防水透气膜244可以防止外界水汽损坏第一吸附层325、第二吸附层335、低浓度气体检测芯片320及高浓度气体检测芯片330。
请继续参阅图4，PCB基板310上还设置有焊针311，焊针311用于将低浓度气体检测芯片320及高浓度气体检测芯片330的测量信号引出。
为了详细描述本发明气体传感器的具体结构及材料，下面通过几个具体的实施方式来描述本发明的气体传感器。
实施方式1
取加热电阻膜为铂材质的微热板，微热板铂加热电阻膜的电阻值为10Ω，配制氧化铟气敏浆料，采用丝印的方法在第一微热板的第一加热电阻膜上印刷厚度为5um的氧化铟气敏层，然后放入马弗炉中烧结，得到低浓度气体检测芯片；配制氧化铝负载铂的气敏浆料，采用丝印的方法在微热板上的第二加热电阻膜上印刷厚度为10um的催化气敏层，然后放入马弗炉中烧结，得到高浓度气体检测芯片；分别将低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片粘接在PCB电路板上，然后采用金丝绑定的方法将低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片和PCB电路板的焊盘进行金丝连接，得到气体传感器，对不同氢气浓度的响应曲线如图5所示。
实施方式2
取加热膜为金材质的微热板，微热板金加热电阻膜的电阻值为3Ω，配制氧化铟气敏浆料，采用丝印的方法在第一微热板的第一加热电阻膜上印刷厚度为10um的氧化铟气敏层，然后放入马弗炉中烧结，得到低浓度气体检测芯片；配制氧化硅负载铂的气敏浆料，采用喷涂的方法在第二微热板上印刷厚度为3um的催化气敏层，然后放入马弗炉中烧结，得到高浓度气体检测芯片；在氧化铟气敏层上印刷分子筛，得到第一吸附层，在催化气敏层上印刷分子筛，得到第二吸附层，分别将低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片粘接在PCB电路板上，然后采用金丝绑定的方法将低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片和PCB电路板的焊盘进行金丝连接，得到气体传感器。
实施方式3
取加热电阻膜为银钯合金材质的微热板，微热板银钯合金加热电阻膜的电阻值为30Ω，配制二氧化锡气敏浆料，采用喷墨打印的方法在第一微热板的第一加热电阻膜上印刷厚度为1um的二氧化锡气敏层，然后放入马弗炉中烧结，得到低浓度气体检测芯片，其中二氧化锡气敏层的电阻是5KΩ；配制氧化硅负载钯的气敏浆料，采用喷涂的方法在第二微热板的第二加热电阻膜上印刷厚度为1um的催化气敏层，然后放入马弗炉中烧结，得到高浓度气体检测芯片，其中催化气敏层的电阻是200MΩ；在二氧化锡气敏层上印刷活性炭，得到第一吸附层，在催化气敏层上印刷活性炭，得到第二吸附层，分别将低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片粘接在PCB电路板上，然后采用金丝绑定的方法将低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片和PCB电路板的焊盘进行金丝连接，得到气体传感器。
实施方式4
取加热电阻膜为铂合金材质的微热板，微热板铂合金加热电阻膜的电阻值为15Ω，配制三氧化二铟气敏浆料，采用厚膜印刷的方法在第一微热板的第一加热电阻膜上印刷厚度为10um的三氧化二铟气敏层，然后放入马弗炉中烧结，得到低浓度气体检测芯片，其中氧化铟气敏层的电阻为1KΩ；配制氧化铝负载铂钯纳米粒子的气敏浆料，采用厚膜印刷的方法在第二微热板的第二加热电阻膜上印刷厚度为15um的催化气敏材料膜，然后放入马弗炉中烧结，得到高浓度气体检测芯片，其中氧化铝气敏材料的电阻是100MΩ；在三氧化二铟气敏层上印刷沸石，得到第一吸附层，在催化气敏层上印刷沸石，得到第二吸附层，分别将低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片粘接在PCB电路板上，然后采用金丝绑定的方法将低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片和PCB电路板的焊盘进行金丝连接，得到气体传感器。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种气体传感器，其特征在于，包括：
PCB基板；
低浓度气体检测芯片，所述低浓度气体检测芯片包括第一微热板及设置于所述第一微热板上的半导体气敏层，所述第一微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接；及
高浓度气体检测芯片，所述高浓度气体检测芯片包括第二微热板及设置于所述第二微热板上的催化气敏层，所述第二微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接，
所述低浓度气体检测芯片与所述高浓度气体检测芯片串联连接，在可燃气体的浓度不大于2000ppm时，所述低浓度气体检测芯片的电阻值与可燃气体的浓度呈定量关系，在可燃气体的浓度范围大于2000ppm时，所述高浓度气体检测芯片的电阻值与所述可燃气体的浓度呈定量关系。
2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述低浓度气体检测芯片电阻值与可燃气体浓度的关系符合 QUOTE
，其中c为可燃气体的浓度，RL为低浓度气体检测芯片的电阻值，A/B/C为所述半导体气敏层的特性参数；
所述高浓度气体检测芯片的电阻值与可燃气体的浓度的关系符合 QUOTE 
，c为可燃气体的浓度，RH为所述高浓度气体检测芯片的电阻值，k/a为所述催化气敏层的特性参数。
3.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述第一微热板包括第一硅基底及设置于所述第一硅基底上的第一加热电阻膜，所述半导体气敏层至少部分覆盖所述第一加热电阻膜，且所述半导体气敏层与所述第一加热电阻膜形成欧姆接触。
4.根据权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，所述第一加热电阻膜为离散网格状结构，所述第一加热电阻膜的厚度为0.5um-10um，工作电阻为1Ω-60Ω。
5.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述第二微热板包括第二硅基底及设置于所述第二硅基底上的第二加热电阻膜，所述催化气敏层至少部分覆盖所述第二加热电阻膜，且所述催化气敏层与所述第二加热电阻膜形成欧姆接触。
6.根据权利要求5所述的气体传感器，其特征在于，所述第二加热电阻膜为离散网格状结构，所述第二加热电阻膜的厚度为0.5um-10um，工作电阻为1Ω-60Ω。
7.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述半导体气敏层为氧化铟或者二氧化锡半导体气敏材料，所述半导体气敏层的厚度为0.1um-50um，工作电阻为100Ω-100KΩ。
8.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述催化气敏层为氧化铝、氧化硅或氧化锆负载的贵金属纳米催化粒子，所述催化气敏层的厚度为0.1um-50um，工作电阻＞10MΩ。
9.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，还包括第一吸附层及第二吸附层，所述第一吸附层设置于所述半导体气敏层远离所述第一微热板的一侧，所述第二吸附层设置于所述催化气敏层远离所述第二微热板的一侧。
10.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，还包括盖帽，所述盖帽罩设于所述PCB基板，所述低浓度气体检测芯片与所述高浓度气体检测芯片收容于所述盖帽与所述PCB基板形成的空间内。
11.根据权利要求10所述的气体传感器，其特征在于，所述盖帽包括支撑板及与所述支撑板的顶板，所述支撑板设置于所述PCB基板，所述顶板与所述PCB基板相对设置，所述顶板上还设置有吸附滤过层。
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