氣體傳感器發(fā)展趨勢是怎樣的?氣體傳感器優(yōu)勢真不少
在這篇文章中,小編將為大家?guī)須怏w傳感器的相關(guān)報道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、氣體傳感器優(yōu)勢真不少
氣體傳感器是一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)電信號的轉(zhuǎn)換器。探測頭通過氣體傳感器對氣體樣品進(jìn)行調(diào)理,通常包括濾除雜質(zhì)和干擾氣體、干燥或制冷處理儀表顯示部分。下面就由工采網(wǎng)小編給大家講解一下氣體傳感器的12點優(yōu)勢:
1.靈敏度:元件在規(guī)定的工作條件下,其在一定的氣體濃度下的輸出(電壓、電流、電阻等,下同)與潔凈空氣或參比氣體中的輸出的差值或比值。
2.響應(yīng)時間:傳感器接觸的氣體濃度發(fā)生階躍變化時,其輸出變化達(dá)到穩(wěn)定值的規(guī)定的百分比(一般為70%或90%)時所需的時間。
3.選擇性:指傳感器對氣體種類的識別能力。
4.穩(wěn)定性:在規(guī)定的工作條件下和一定的工作周期內(nèi),傳感器的輸出變化不超過允許誤差的能力。
5.線性度:傳感器的實際輸出值曲線與某一規(guī)定直線的偏離程度。
6. 初始穩(wěn)定特性:傳感器在存放后(非工作狀態(tài)),其初始輸出達(dá)到穩(wěn)定值的時間。
7. 壽命:在工作條件穩(wěn)定的情況下,傳感器的輸出變化超過允許誤差的時間。
8.零點:傳感器在潔凈空氣或參比氣體中在規(guī)定工作條件下的輸出值。
9.零點漂移:傳感器在規(guī)定的工作條件下其零點的變化。
10.靈敏度漂移:傳感器在規(guī)定的工作條件下其靈敏度的變化。
11.分辨率:傳感器在規(guī)定測量范圍內(nèi)可能檢測出的被測量的最小變化量。
12. 爆炸下限:可燃性氣體、蒸氣或粉塵與空氣組成的混合物能使火焰?zhèn)鞑サ淖畹蜐舛确Q為該氣體或蒸氣的爆炸下限。
二、氣體傳感器發(fā)展趨勢
氣體傳感器的核心指標(biāo)為3S和2R,即靈敏度(sensitivity)、選擇性(selectivity)和穩(wěn)定性(stability),響應(yīng)特性(response)和恢復(fù)特性(recovery)。更高的靈敏度意味著更低的檢測限,可以降低預(yù)警的濃度范圍,提高安全性。高選擇性可以避免或降低非目標(biāo)氣體的干擾,減低誤報率。響應(yīng)特性和恢復(fù)特性決定了傳感器的檢測速度。目前氣體傳感器在應(yīng)用中最大的問題是穩(wěn)定性不能滿足需要,這是由于氣體傳感器的檢測過程一般都涉及化學(xué)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)和環(huán)境氣氛會對材料的表面以及微觀結(jié)構(gòu)造成慢性影響,使傳感器性能的穩(wěn)定性和壽命不能滿足實際需求。
目前氣體傳感器的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在三個方面:
一是微型化。利用硅基微加工技術(shù)或者多層陶瓷共燒結(jié)技術(shù),采用厚膜薄膜混合電子技術(shù),將傳感器微型化,實現(xiàn)批量化制造,提高一致性和互換性,使其體積和功耗顯著降低,能夠應(yīng)用于對低能耗和小尺寸有較高要求的領(lǐng)域。
二是新材料的應(yīng)用。氣體傳感器的關(guān)鍵是氣體敏感材料,敏感材料決定了傳感器的各項性能,特別是選擇性和穩(wěn)定性。納米材料、分級材料、雜化材料、新型碳材料(碳納米管、石墨烯和石墨炔等)以及新型二維材料、金屬有機(jī)框架化合物的應(yīng)用,對于提高氣體傳感器的性能,拓寬氣體傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域有潛在的意義。
三是智能化。單立傳感器器件存在的問題可能短時間內(nèi)無法解決,可以采用算法進(jìn)行補償提升,將多個相同或者不同類型氣體傳感器組成傳感器陣列,對其信號進(jìn)行加工處理,采用先進(jìn)的算法,獲得更多有價值的信息,提高測量儀器的性能。
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