这种传感器基于声表面波器件波速和频率随外界环境的变化发生漂移的工作原理。将检测气体的类别、成分、和浓度转化为电信号。它包括半导体气敏、接触燃烧式气敏和电化学气敏传感器等。
声表面波器件的波速和频率随外界环境的变化而发生漂移,气敏传感器利用此性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜,当气敏薄膜与待测气体相互作用,使膜层质量和电导率发生变化时,引起压电晶体声表面波频率发生漂移;气体浓度不同,膜层质量和电导率变化程度不同,引起声表面波频率的变化。测量声表面波频率变化,可准确反映气体浓度。
1.特性
对被测气体灵敏度高;对被测气体以外的共存气体或物质不敏感;性能稳定,重复性好;动态特性好,对检测信号响应迅速;寿命长;制造成本低,使用与维护方便等。
2.选用
(1)DH4—HCHO—5电化学气体传感器 根据电化学原理,利用HCHO在电解池工作电极上发生氧化反应,在对电极上发生还原反应,产生感应电流,感应电流与浓度成正比,从而确定待测气体浓度。采用三电极结构,参考电极可稳定感应电极电动势,且参考电极无电流通过,保持各自电压的稳定。测量范围广、低功耗、高精度、高灵敏度、线性范围宽、重复性和稳定性优。其技术参数见表6-77,命名规则见图6-120,结构尺寸见图6-121。
表6-77 DH4—HCH0—5电化学气体传感器技术参数
图6-120 传感器命名规则
图6-121 传感器的结构尺寸(36)
(2)CR-101系列载体催化元件 采用一对黑白元件和相对应外接电阻组成惠斯顿电桥实现。当有可燃气体进入催化元件后,气体会在黑元件发生化学反应,释放的热量导致黑元件电阻值发生变化,白元件因没有负载催化剂不发生化学反应,温度及电阻值维持不变,电桥失去平衡外电路有电压输出,通过检测该电压可检测气体。具有检测精度高;抗振性能优良;重复性和选择性好;抗有机硅中毒;抗硫化物气体中毒等特点。其外形见图6-122,命名规则见图6-123,结构尺寸见图6-124,技术参数见表6-78。
表6-78 CR—101系列载体催化元件技术参数
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图6-122 传感器的外形(43)
图6-123 传感器命名规则
图6-124 传感器的结构尺寸(37)
(3)KG系列燃料电池型传感器 集气体分离和气体检测为一体,用高精度A-D采样与转换,实时连续监测目标环境中特定气体浓度。采用无源器件,无须外部激发,无中毒、电解质泄漏等现象;性能稳定,响应速度快,测量范围宽;设计寿命大于10年。其外形见图6-125,命名规则见图6-126,结构尺寸见图6-127,技术参数见表6-79。
图6-125 传感器的外形(44)
图6-126 传感器命名规则
图6-127 传感器的结构尺寸(38)
表6-79 KG系列燃料电池型传感器技术参数
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