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氣體壓力傳感器的應用技術體現
日期:2013年06月17日  文章點擊數:

 氣體壓力傳感器是在某一固定電位或 “偏值電壓”下工作的。這一固定電位的選擇需要兼顧幾種相互矛盾的因素: 分析氣體的化學特性(它是氧化或是 還原),響應的速度和大小,傳感器的基線電流,和氣體中含有可能干擾的物質及其相對響應的大小等。

此外還須考慮與傳感器信號有關的二個方面的問題,因為它們與傳感器的工作關系密切。

1.背景電流

電化學傳感器可以想象為一個電容器,工作電極和基準電極之間的偏壓類似于電容器平 板之間的電壓。但在電化學傳感器的情況下,“平板”的有效表面面積非常大(例如在C0 傳感器中它可能大到lm2以上)。因此當傳感器一開始置于其偏壓下時,可以觀察到一個很 大的充電電流。這一電流開始是可以高達幾個毫安,但很快就會降低到微安級。在15min 內這一基線電流達到基本穩定,以至可以進行(10〜100) X10-6范圍內的測量。隨著傳感 器的老化,通常這一基線電流將變得更小和更穩定,也就是說使傳感器性能更好。在設計儀 器時,傳感器應長期保持置于在其偏壓下。這樣作功耗很小,而傳感器卻保持在“隨時準 備”的狀態。

最理想的是基線電流小于微安級,相當于體積分數為十分之幾或幾個10—6的分析氣體。 當然,只要它保持穩定,較大的基線電流也是可以接受的。為了保證傳感器的快速穩定, CO傳感器在其發貨時其工作電極和參考電極之間聯接了一片短路片,在傳感器裝入儀器之 前不要將其取走。

2.傳感器對分析氣體的響應

電化學傳感器對分析氣體的響應是快速的。例如,M系列CO傳感器對于一個分析氣體 的濃度階躍達到滿程響應的90%所需時間小于20s (帶過濾器時為30s)。然而為了電化學傳 感器的標定準確,建議標定時通標氣的時間至少維持在lmin以上,之后才調節校準電位器。

由于在寬廣的濃度范圍內響應信號是線性的(大約超過三個數量級的范圍才會出現明顯 的線性誤差),因此,通常可用單一標氣來進行校準。建議采用標氣濃度接近其檢測范圍的 中間值來進行校準最為適宜。

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