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- 热导型气体传感器
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热导型气体传感
基本原理:热导式气体传感器是热学式传感器一种。对于对组分气体,由于组分含量不同,混合气体导热能力将会发生变化。根据混合气体导热能力的差异,就可以实现气体组分的含量分析。如果要测量混合气体中某一种组分含量,这个组分称为待测组分。
严格说热导只能解决双组分气体的含量分析。C1=(λm-λ2)/(λ1-λ2)
C1为待测组分含量,λm为混合气体的导热系数,λ1和λ2为两个组分的导热系数。只要测出λm,就可以算出待测组分含量。两组分导热系数相差越大,灵敏度越高。
λm通过热导池得出。热导池将混合气体导热系数的变化转换为电阻值变化的。科技进步现在由硅传感器器热导池替代传统热导池。硅传感器是利用超微技术制造的一种硅片,硅片带有测量膜和薄膜电阻。该薄膜电阻采用恒定温度调节方式,这就要求有与样气热导有关的电流密度,然后将这个粗略数据处理后计算气体浓度。
影响热导特性的因素:讨论热导池工作特性时做了一些假定,如电阻元件的热量是由气体导热散失的、热导传感器的壁面温度是恒定的、电阻丝的边缘效应可以忽略。显然这些条件不能得到满足时,会影响热导池的工作特性。电阻丝的初始电阻、电阻丝材料的电阻温度系数及其稳定性对检测器的灵敏度和精度都有很大影响。工作电流大小和电阻丝阻值的关系很大,电流的大小及稳定性将严重影响仪器的性能。一般热导仪器中都要有保持电流恒定的稳流装置。壁面温度的变化会直接影响测量精度,一般采用差值法和恒温法。
被测气体浓度的变化,经过热导池变成电阻丝阻值的变化,阻值的变化可采用电桥来进行测量。
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