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影响气体传感器的读数的因素之一:气体浓度

本文摘要:哪些因素不会影响气体传感器的读数?这个看起来非常简单的问题,只不过背后隐蔽着很多原理性的科学知识,涉及面很广。当遇上气体仪表读数不许的时候,很多朋友首先不会想起传感器故障。 这也不该,气体传感器并不是没缺点的传感器。当我们遇上此类问题的时候,不能抽丝剥茧,将诸多因素一一排查,才能找到显然的问题,并解决问题之。

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哪些因素不会影响气体传感器的读数?这个看起来非常简单的问题,只不过背后隐蔽着很多原理性的科学知识,涉及面很广。当遇上气体仪表读数不许的时候,很多朋友首先不会想起传感器故障。

这也不该,气体传感器并不是没缺点的传感器。当我们遇上此类问题的时候,不能抽丝剥茧,将诸多因素一一排查,才能找到显然的问题,并解决问题之。

  影响气体传感器读数的因素约分成以下这些:  1.气体浓度  2.均衡气(或叫背景气)  3.环境温度  4.环境湿度  5.气体流体  6.气体流量  7.传感器寿命  8.交叉灵敏度  从第一项开始谈到:  1.气体浓度  毋庸置疑,气体传感器对被测气体的浓度是脆弱的。气体浓度越大,传感器输入信号转变量就越大。为什么用转变量这个词,而不简单地用信号呢?那是因为气体传感器的输入信号形式是多样的,信号变化量和气体浓度之间的关系也是多样的。  各种气体传感器的信号是怎么样变化的呢?  催化剂自燃传感器元件(全称LEL)的电阻是随可燃气浓度而变化的。

当用一只观测元件、一只补偿元件、两只相同电阻构成惠斯通电桥的时候,催化剂自燃传感器的输入展现出为电压输入。电压输入在低浓度(3%volCH4)时,是呈圆形线性变化的,在高浓度时,呈现非线性。电压的转变量以mV计。  电化学传感器(全称EC)的信号形式是电流。

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输入电流是随被测气体浓度减小而减小的。对于触电位型(也叫定点位电解法)的电化学传感器来说,其输入电流随被测气体浓度呈圆形线性变化;对于原电池型的氧气传感器来说,其输入电流呈圆形近似于线性的Ln()对数曲线变化。如下图:  非色散红外传感器(全称NDIR)的信号形式是电压输入。

当被测气体不不存在时,输入电压峰峰值仅次于。当被测气体浓度减小时,输入电压峰峰值随之变大。但这种变化不是和气体浓度呈圆形线性关系,而是遵循朗伯比尔定律。

浓度较低的时候,灵敏度大,浓度低的时候,信号的灵敏度不会变大。用数学公式回应某一浓度点的灵敏度为:dV/dC。

式中V为信号峰峰值,C为气体浓度。


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