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带你了解两种常见异味气体传感器的检测原理
来源: | 作者:融硕 | 发布时间: 2021-02-20 | 25 次浏览 | 分享到:
  据调查,中国具备一定经营规模的运用于工业生产制造产业的各种传感器生产商约两千余家,机器设备基本上覆盖工业生产生产制造各行业。早已呈现出有地区特性的传感器产业群,这类集群都各有侧重优点,产生了中国比较完善的传感器产业发展链。今天小编将带大家了解两种常见的异味气体传感器的检测原理。
  
异味气体传感器

  一、催化燃烧式气体传感器
  
  催化燃烧式气体传感器由对可燃气体进行反应的检测片(D)和不与可燃气体进行反应的补偿片(C)2个元件构成。如果存在可燃气体的话,只有检测片可以燃烧,因此检测片温度上升使检测片的电阻增加。
  
  相反,因为补偿片不燃烧,其电阻不发生变化。这些元件组成惠斯通电桥回路,不存在可燃气体的氛围中,可以调整可变电阻(VR)让电桥回路处于平衡状态。
  
  然后,当气体传感器暴露于可燃气体中时,只有检测片的电阻上升,因此电桥回路的平衡被打破,这个变化表现为不均衡电压(Vout)而可以被检测出来。此不均衡电压与气体浓度之间存比例关系,因此可以通过测定电压而检出气体浓度。
  
  二、NDIR(非色散型红外线)式传感器
  
  NDIR(non-dispersive infrared)式气体传感器是通过由入射红外线引发对象气体的分子振动,利用其可吸收特定波长红外线的现象来进行气体检测的。红外线的透射率(透射光强度与源自辐射源的放射光强度之比)取决于对象气体的浓度。
  
  异味气体传感器由红外线放射光源、感光素子、光学滤镜以及收纳它们的检测匣体、信号处理电路构成。在单光源双波长型传感器中,在2个感光素子的前部分别设置了具有不同的透过波长范围阈值的光学滤镜,通过比较可吸收检测对象气体波长范围与不可吸收波长范围的透射量,就可以换算为相应的气体浓度。因此,双波长方式可实现长期而又稳定的检测。
  
  检测原理
  
  用中波段红外线照射气体后,由于气体分子的振动数与红外线的能级处于同一个光谱范畴,红外线与分子的固有振动数发生共振后,在分子振动时被气体分子所吸收。
  
  气体浓度与红外线透射率的关系可通过下述朗伯-比尔定律进行说明。对于NDIR式气体传感器来说,对象气体的吸光度ε与光程d是不变的,在与成为对象的气体吸收能(波长)一致的光谱范畴,通过测定红外线的透射率T,即可得到对象气体的浓度c。
  
  来自放射源的入射光强度I0,是通过使用不吸收红外线的零点气体校准后设定的。吸光度ε是利用已知浓度的对象气体进行校准后进行初始设定的。
  
  优点
  
  因为红外线是根据目标气体固有的红外能量(波长)被吸收的,所以气体选择性非常高成为其最大的特长。即使在高浓度的对象气体中长时间进行暴露,也从原理上避免了灵敏度的不可逆变化。
  
  以上就是小编分析介绍的两种常见异味气体传感器的检测原理,希望能对大家有所帮助。
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