气体传感器及其主要特征和性能分类具体怎么回事?【图】

2020-08-11 14:34:27 湖南赛西 6

随着我国工业生产能力的迅速提高和人民生活水平的不断提高,天然气原料和天然气产品种类增加。在给生产、生活带来各种便利的同时,也带来了许多不安甚至危险。例如,石化和石化能源创造了巨大的经济效益,但也给大气污染带来了长期困扰;矿业冶炼、生产、生活垃圾处理是现代社会不可缺少的环节,往往伴随着各种易燃易爆气体,有毒气体的反应过程不小心会对人体造成伤害。


近年来,煤矿爆炸事故和有毒气体泄漏事故时有发生此次事件和大气污染情况,引起了人们对相关燃气信息的关注,加强了对有害污染物排放的控制。研究高性能汽车尾气催化剂的催化转化,开发新的有毒气体监测技术,加强化工厂建设环保意识等,都有助于解决污染问题。在这些措施中,第一个问题是对有毒气体的有效监测。


污染源。传感器具有灵敏度高、响应速度快、功耗低等特点。因此,提高气体传感器的灵敏度和选择性就显得十分迫切和重要。


对于不同的气体类型需要开发相应的检测技术,对特定场合的目标气体进行定性和定量识别。在某些极端情况下尤其重要,例如难以维护的试验场地,即使浓度很低,有毒气体也非常有害,一种以上的未知气体同时存在。在上述研究需求的推动下,气体传感器的相关研究也逐渐展开。


气体传感器已成为帮助人们实时获取气体信息、严格监测气体的重要工具之一传感器是一种能够感知被测信息,并将其按一定规律转换为光和电的信息。如能测量信号或其它所需形式信息的装置,是实现自动检测和自动控制的主要环节将传感器的特性分为静态特性和动态特性两个方面。


当输入恒定或随时间变化缓慢时变量时,讨论传感器的静态特性。传感器的静态特性主要包括灵敏度(“灵敏度”)、选择性(选择性)和稳定性(稳定性)统称为3S特性。此外,静态特性还包括阈值、分辨率等。动态特性是指传感器的输出与随时间变化的输入(如气体浓度、物体加速度等)动态响应。


事实上,除了理想状态外,大多数输入量都会随着时间而变化,并且输出信号不能与输入量具有相同的时间函数,此时涉及响应时间t。响应时间它被定义为在向传感器输入一定量的输入后,输出信号达到最大值的90%所需的时间。以下内容简要说明主要功能。


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1.稳定性


稳定性是指传感器的基本响应在整个工作时间内具有一定的稳定性,这主要取决于零点漂移和间隔漂移。当没有目标气体时,传感器的输出响应在整个工作时间内发生变化。当目标气体存在时,传感器的输出响应变化是一个区间漂移,主要表现为工作时间内传感器输出信号降低。传感器的稳定性包括两个方面:一方面,它意味着传感器是另一方面,当一个长时间的输入被测量时,另一方面,重复性意味着传感器的性能保持不变。数数的能力。理想情况下,传感器在连续工作条件下的年零点漂移小于10%


2.灵敏


灵敏度是描述传感器感知外部条件变化的能力的参数。它是传感器的核心元件。稳定条件下传感器输出微变量ΔY与输入微变量ΔX的比值。灵敏度越高,检出限越高低,但灵敏度越高并不是越好,过高的灵敏度会降低稳定性和分辨率。一般来说,煤气传感器的设计原理与生物化学、电化学、物理性能和光学性能密不可分。它可能涉及一个,但也可能涉及几种类型。但首先要考虑的是选择一种能够限制目标气体阈值(TLV,阈值限值)或爆炸下限(eL,爆炸下限)百分比检测必须足够灵敏。


3.选择性


选择性是描述传感器区分特定输入信号的能力的参数。传感器具有重要意义。选择性在某些情况下也称为交叉敏感。人们能感觉到装置对一定浓度气体的响应来确定选择性。这种响应相当于一定浓度的目标气体。

传感器响应。这一特性在跟踪多种气体的应用中非常重要,因为交叉灵敏度会降低为了保证测量的重复性和可靠性,理想的传感器应具有高灵敏度和高选择性。


4.耐腐蚀性


耐腐蚀性是指传感器暴露在高体积分数目标气体中的能力。当大量气体泄漏时,探针它应该能够承受预期气体体积分数的10-20倍。当返回正常工作条件时,传感器漂移和零点校正该值应尽可能小。

气体传感器的基本特性,即灵敏度、选择性和稳定性,主要取决于材料的选择。选择合适的材料和开发新的材料可以优化气敏元件的灵敏度。


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