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气敏传感器元件的温湿度补偿原理
时间:2014-07-30 15:24 作者:特封电子科技有限公司 点击:
如果所检测的气体浓度不是很高,则气敏传感器元件的变化将远远小于敏感元件的电阻值,即△Rs<

   气敏传感器元件工作原理:声表面波器件之波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移。 气敏传感器元件就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜,当该气敏薄膜与待测气体相互作用(化学作用或生物作用,或者是物理吸附),使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时,引起压电晶体的声表面波频率发生漂移;气体浓度不同,膜层质量和导电率变化程度亦不同,即引起声表面波频率的变化也不同。通过测量声表面波频率的变化就可以准确的反应气体浓度的变化。

  气敏传感器元件的温湿度补偿:气敏传感器在测量中受环境温湿度变化的影响很大,不考虑温湿度变化因素会给测量带来较大误差。环境温湿度变化给测量带来的影响。图中Rs为乙醇气敏传感器敏感元件的电阻值,-△Rs为气敏传感器正常工作时待测气体浓度导致敏感元件的电阻值的变化值,-△Rb为气敏传感器受到诸如温度、湿度等环境因素影响导致的电阻值的变化值;是采样电阻,一般选用金属膜电阻,温湿度等环境变化对它的影响很小。此外,采样电阻本身产生的温度影响可以忽略不计。
  在实际应用中,如果所检测的气体浓度不是很高,则气敏传感器元件的变化将远远小于敏感元件的电阻值,即△Rs<<Rs,如果取RL=Rs,比较式2-8和式2-11可知式2-11的结果要小于式2-8。也就是说,使用同型号的传感器作为负载电阻代替普通金属膜电阻提高了抗环境干扰的能力。在实际使用中,每种气敏传感器对于负载电阻都有的取值范围要求,例如TGS2620要求负载电阻RL的取值低为450Ω,为了符合要求,一般还要在测量电路中串接一个电阻,这个电阻同时可以起到传感器过电流保护的作用,这个电阻应尽可能选择温湿敏特性比较稳定的电阻以减小温湿度变化带来的测量误差。 
  

 

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