不同类型的气体传感器元素结构和性能校准
藤仓自动化(www.sztengcang.com)气体传感器(也称为气体检测器)是检测和识别不同类型气体的电子设备。它们通常用于检测有毒或爆炸性气体,并测量气体浓度。气体传感器用于工厂和制造设施,以识别气体泄漏,并检测家庭中的烟雾和一氧化碳。
气体传感器在尺寸(便携式和固定式)、范围和传感能力方面差异很大。它们通常是更大的嵌入式系统(如安全系统)的一部分,通常连接到声音警报或接口。因为气体传感器不断与空气和其他气体相互作用,所以它们必须比许多其他类型的传感器更频繁地校准。
气体传感器结构——
在上述所有类型中,最常用的气体传感器是基于金属氧化物半导体的气体传感器。所有气体传感器都由一个传感元件组成,该元件由以下部分组成。
1.气敏层
2.加热线圈
3.电极线
4.管状陶瓷
5.电极
下图说明了金属氧化物气体传感器中存在的部件
这些元素中的每一个的目的如下:——
气体感应层:是传感器中的主要部件,可用于感应气体浓度的变化并产生电阻的变化。气敏层基本上是一个化学电阻器,它根据电阻值改变其电阻值环境中特定气体的浓度。这里的传感元件由二氧化锡 (SnO2) 组成,通常具有过量电子(供体元素)。因此,每当检测到有毒气体时,元件的电阻就会发生变化,流过它的电流也会发生变化,这代表了气体浓度的变化。
加热线圈:加热线圈的目的是烧入传感元件,从而提高传感元件的灵敏度和效率。它由具有高熔点的镍铬制成,因此它可以保持加热而不会熔化。
电极线:当检测到气体时,传感元件会产生非常小的电流,因此保持承载这些小电流的效率更为重要。因此,铂丝在有助于有效移动电子的地方发挥作用。
电极:它是传感层的输出连接到电极线的结点。使输出电流能流向所需的端子。这里的电极由金 (Au – Aurum) 制成,它是一种非常好的导体。
管状陶瓷:在加热器线圈和气体感应层之间,存在由氧化铝 (Al2O3) 制成的管状陶瓷。由于它具有高熔点,它有助于保持传感层的老化(预热),从而为传感层提供高灵敏度以获得有效的输出电流。
传感元件上的网格:为了保护传感元件和设置,在其上使用金属网,该金属网也用于避免/保持灰尘颗粒进入网格并防止腐蚀性颗粒损坏气敏层.
不同类型的气体传感器——
气体传感器通常根据其构建的传感元件的类型分为各种类型。以下是根据通常用于各种应用的传感元件对各种类型的气体传感器进行分类:
·基于金属氧化物的气体传感器。
·光学气体传感器。
·电化学气体传感器。
·基于电容的气体传感器。
·量热式气体传感器。
·基于声学的气体传感器。
MQ2是MQ传感器系列中常用的气体传感器之一。它是一种金属氧化物半导体 (MOS) 型气体传感器,也称为 化学 电阻器,因为当气体与材料接触时,检测是基于传感材料的电阻变化。使用简单的分压器网络,可以检测气体浓度。
下面是一些MQ系列的气体传感器及性能