• 什么是氣體傳感器?氣體傳感器的特性? 2022-10-10

    什么是氣體傳感器

    傳感器技術(shù)是新技術(shù)革命與信息社會(huì )的重要技術(shù)基礎,是實(shí)現測試自動(dòng)控制的重要環(huán)節,已深入到人們生活的各種領(lǐng)域。隨著(zhù)微電腦與微電子技術(shù)的日益普及和應用,對傳感器的性能、數量及用途提出了新需求,促使對新型傳感器的開(kāi)發(fā)更加重視。

    氣體傳感器是一種可以將氣體的某些信息包括濃度和種類(lèi)轉換為可以被操作人員、儀器儀表、計算機等利用的聲、電、光或者數字信息的裝置,通常被安裝于監測系統探測頭內的監測系統中,用于現場(chǎng)采集空氣數據。通過(guò)氣體傳感器將氣體信號轉換為電信號,再通過(guò)串口通信,傳至單片機中進(jìn)行數據處理。氣體傳感器是氣體監測系統的核心,對氣體檢測系統起著(zhù)決定性的作用。

    從工作原理、特性分析到測量技術(shù),從所用材料到制造工藝,從檢測對象到應用領(lǐng)域,都可以構成獨立的分類(lèi)標準,衍生出一個(gè)個(gè)紛繁龐雜的分類(lèi)體系,尤其在分類(lèi)標準的問(wèn)題上目前還沒(méi)有統一,要對其進(jìn)行嚴格的系統分類(lèi)難度頗大。接下來(lái)了解一下氣體傳感器的主要特性:

    主圖5

    氣體傳感器的特性

    1穩定性

    穩定性是指傳感器在整個(gè)工作時(shí)間內基本響應的穩定性,取決于零點(diǎn)漂移和區間漂移。零點(diǎn)漂移是指在沒(méi)有目標氣體時(shí),整個(gè)工作時(shí)間內傳感器輸出響應的變化。區間漂移是指傳感器連續置于目標氣體中的輸出響應變化,表現為傳感器輸出信號在工作時(shí)間內的降低。理想情況下,一個(gè)傳感器在連續工作條件下,每年零點(diǎn)漂移小于10%。

    2靈敏度

    靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比,主要依賴(lài)于傳感器結構所使用的技術(shù)。大多數氣體傳感器的設計原理都采用生物化學(xué)、電化學(xué)、物理和光學(xué)。首先要考慮的是選擇一種敏感技術(shù),它對目標氣體的閥限制(TLV-thresh-oldlimitvalue)或最低爆炸限(LEL-lowerexplosivelimit)的百分比的檢測要有足夠的靈敏性。

    3選擇性

    選擇性也被稱(chēng)為交叉靈敏度??梢酝ㄟ^(guò)測量由某一種濃度的干擾氣體所產(chǎn)生的傳感器響應來(lái)確定。這個(gè)響應等價(jià)于一定濃度的目標氣體所產(chǎn)生的傳感器響應。這種特性在追蹤多種氣體的應用中是非常重要的,因為交叉靈敏度會(huì )降低測量的重復性和可靠性,理想傳感器應具有高靈敏度和高選擇性。

    4抗腐蝕

    抗腐蝕性是指傳感器暴露于高體積分數目標氣體中的能力。在氣體大量泄漏時(shí),探頭應能夠承受期望氣體體積分數10~20倍。在返回正常工作條件下,傳感器漂移和零點(diǎn)校正值應盡可能小。氣體傳感器的基本特征,即靈敏度、選擇性以及穩定性等,主要通過(guò)材料的選擇來(lái)確定。選擇適當的材料和開(kāi)發(fā)新材料,使氣體傳感器的敏感特性達到最優(yōu)。


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