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氣敏傳感器元件的溫濕度補償原理
時間:2014-07-30 15:24 作者:華星電器 點擊:
如果所檢測的氣體濃度不是很高,則氣敏傳感器元件的變化將遠遠小于敏感元件的電阻值,即△Rs<

   氣敏傳感器元件工作原理:聲表面波器件之波速和頻率會隨外界環境的變化而發生漂移。 氣敏傳感器元件就是利用這種性能在壓電晶體表面涂覆一層選擇性吸附某氣體的氣敏薄膜,當該氣敏薄膜與待測氣體相互作用(化學作用或生物作用,或者是物理吸附),使得氣敏薄膜的膜層質量和導電率發生變化時,引起壓電晶體的聲表面波頻率發生漂移;氣體濃度不同,膜層質量和導電率變化程度亦不同,即引起聲表面波頻率的變化也不同。通過測量聲表面波頻率的變化就可以準確的反應氣體濃度的變化。

  氣敏傳感器元件的溫濕度補償:氣敏傳感器在測量中受環境溫濕度變化的影響很大,不考慮溫濕度變化因素會給測量帶來較大誤差。環境溫濕度變化給測量帶來的影響。圖中Rs為乙醇氣敏傳感器敏感元件的電阻值,-△Rs為氣敏傳感器正常工作時待測氣體濃度導致敏感元件的電阻值的變化值,-△Rb為氣敏傳感器受到諸如溫度、濕度等環境因素影響導致的電阻值的變化值;是采樣電阻,一般選用金屬膜電阻,溫濕度等環境變化對它的影響很小。此外,采樣電阻本身產生的溫度影響可以忽略不計。
  在實際應用中,如果所檢測的氣體濃度不是很高,則氣敏傳感器元件的變化將遠遠小于敏感元件的電阻值,即△Rs<<Rs,如果取RL=Rs,比較式2-8和式2-11可知式2-11的結果要小于式2-8。也就是說,使用同型號的傳感器作為負載電阻代替普通金屬膜電阻提高了抗環境干擾的能力。在實際使用中,每種氣敏傳感器對于負載電阻都有的取值范圍要求,例如TGS2620要求負載電阻RL的取值低為450Ω,為了符合要求,一般還要在測量電路中串接一個電阻,這個電阻同時可以起到傳感器過電流保護的作用,這個電阻應盡可能選擇溫濕敏特性比較穩定的電阻以減小溫濕度變化帶來的測量誤差。 
  

 

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