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浅析气体传感器的工作原理
点击次数:566 发布时间:2019-11-26
  空气污染近年来成为困扰人们生活的一大重要问题。空气质量的好坏严重影响着生活质量和工作效率,由此催生人们对于空气质量检测的需求持续高涨。另外,根据发布的中国制造2025产业规划,我国的传统工业在未来几年内将面临着一场信息化与自动化的产业大升级,而气体传感器在这一过程中无疑将扮演更加重要的角色。随着MEMS技术的进步,气体传感器也在向微型化、集成化、智能化的方向发展转化,伴随智慧家庭和智能穿戴等潜力市场的成长,必然不断会有新的气体传感器市场出现。可以说,气体传感器在工业和消费两大市场都已经做好了腾飞的准备。
  气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器,当气体传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。对丙烷、丁烷、液化石油气的灵敏度高,对天然气也有较好的灵敏度。这种气体传感器可检测多种可燃性气体,是一款适合多种应用的低成本传感器。
  气体传感器工作时,在恒流源作用下,有电流流过电桥四个臂。无可燃气体时,电桥输出平衡;有可燃气体时,可燃气体与氧气在测量元件表面进行无焰燃烧,放出热量被元件吸收引起元件温度升高,使铂丝电阻增大,这样就破坏原来电桥平衡,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号,然后将此信号送入放大电路放大,软件校准后计算电压,并通过电压比较器与预设值比较,然后判断是否报警,实现对可燃气体浓度的监测。
  载体热催化元件是利用甲烷与氧气在元件表面反应的热效应来检测甲烷浓度的。元件在工作过程中的热力学关系决定了它的工作特性,工作时元件置于检测气室中,通工作电流,对于补偿元件由于工作电流加热功率转换后所获得的热量Q。
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