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臭氧傳感�
閱讀�7927時間�2010-09-29 09:55:39

  臭氧傳感�是一種將臭氧氣體的成�、濃度等信息�(zhuǎn)換成可以被人��儀器儀�、計算機等利用的信息的裝�

原理

  臭氧和其他氣體通過擴散膜擴散到感應(yīng)電極�。控制電路在感應(yīng)電極和對電極之間維持一個足以開始化學反�(yīng)的電�,在臭氧的作用下�(chǎn)生的電化學反�(yīng)在兩極之間形成電流。這一電流的強度與臭氧的濃度成比例,并且是可逆的??刂齐娐愤€在感�(yīng)極和對電極之間形成偏置電�,這種電平在兩極之間不形成電流,傳感器的快速反�(yīng)使它能夠?qū)χ車諝膺M行實時連續(xù)的檢��

主要特�

  1 �(wěn)定�

  �(wěn)定性是指傳感器在整個工作時間內(nèi)基本響應(yīng)的穩(wěn)定性,取決于零點漂移和區(qū)間漂�。零點漂移是指在沒有臭氧時,整個工作時間內(nèi)傳感器輸出響�(yīng)的變�。區(qū)間漂移是指傳感器連續(xù)置于臭氧中的輸出響應(yīng)變化,表�(xiàn)為傳感器輸出信號在工作時間內(nèi)的降�。理想情況下,一個傳感器在連續(xù)工作條件�,每年零點漂移小�10[[%]]�

  2 靈敏�

  靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之�,主要依賴于傳感器結(jié)�(gòu)所使用的技�(shù)。大多數(shù)氣體傳感器的�(shè)計原理都采用生物化學、電化學、物理和光學。首先要考慮的是選擇一種敏感技�(shù),它對目標氣體的閥限�(TLV-thresh-old limit value)或爆炸限(LEL-lower explosive limit)的百分比的檢測要有足夠的靈敏��

  3選擇�

  選擇性也被稱為交叉靈敏度。可以通過測量由某一種濃度的干擾氣體所�(chǎn)生的傳感器響�(yīng)來確�。這個響�(yīng)等價于一定濃度的臭氧所�(chǎn)生的傳感器響�(yīng)。這種特性在追蹤多種氣體的應(yīng)用中是非常重要的,因為交叉靈敏度會降低測量的重復性和可靠�,理想傳感器�(yīng)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(shù)目標氣體中的能力。在氣體大量泄漏�,探頭應(yīng)能夠承受期望氣體體積分數(shù)10~20倍。在返回正常工作條件�,傳感器漂移和零點校正值應(yīng)盡可能小�

  氣體傳感器的基本特征,即靈敏�、選擇性以及穩(wěn)定性等,主要通過材料的選擇來確定。選擇適�?shù)牟牧虾烷_�(fā)新材�,使氣體傳感器的敏感特性達��

類型

  1 半導體臭氧傳感器:具有成本低�、制造簡單、靈敏度�、響�(yīng)速度快、壽命長、對濕度敏感低和電路簡單等優(yōu)�。不足之處是必須工作于高溫下、對氣味或氣體的選擇性差、元件參�(shù)分散、穩(wěn)定性不夠理想、功率要求高�

  2 電化學型臭氧傳感器:需要由外界施加特定電壓,優(yōu)點是檢測氣體的靈敏度�、選擇性好�

  3 固體電解�(zhì)臭氧傳感器:是一種以離子導體為電解質(zhì)的化學電池,電導率高、靈敏度和選擇性好�

  4 光學式臭氧傳感器:具有自動校�、自動運行的功能。其主要�(yōu)點是靈敏度高、可靠性好�

  6 高分子臭氧傳感器:具有易操作�、工藝簡�、常溫選擇性好、價格低�、易與微�(jié)�(gòu)傳感器和聲表面波器件相結(jié)合等特點�

主要參數(shù)

  測量范圍�0�5ppm

  負載�50ppm

  工作壽命:空氣中2�

  輸出信號�-1500±500nA/ppm

  分辨率:0.02 ppm

  溫度范圍�-20°C to 45°C

  響應(yīng)時間(T90):﹤60sec

  濕度范圍�15[%]to90[%]

  基準線:<0.1ppm

  典型信號漂移:﹤2[%] signal loss/months

  推薦加載電阻�10 Ohm

  偏置電壓:不需� C-5

�(fā)展方�

  近年�,由于在工業(yè)生產(chǎn)、家庭安�、環(huán)境監(jiān)測和�(yī)療等�(lǐng)�?qū)怏w傳感器的精度、性能、穩(wěn)定性方面的要求越來越高,因此對氣體傳感器的研究和開�(fā)也越來越重要。隨著先進科學技�(shù)的應(yīng)用,氣體傳感器發(fā)展的趨勢是微型化、智能化和多功能化。深入研究和掌握有機、無�、生物和各種材料的特性及相互作用,理解各類氣體傳感器的工作原理和作用機理,正確選擇各類傳感器的敏感材�,靈活運用微機械加工技�(shù)、敏感薄膜形成技�(shù)、微電子技�(shù)、光纖技�(shù)等,使傳感器性能化是氣體傳感器的�(fā)展方��

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