Gaz sensörü nedir？
Esasen, gaz sensörleri gazlar ve sensör yüzeyindeki malzemeler arasındaki fiziksel veya kimyasal etkileşimlere dayanarak çalışır. İster endüstriyel üretimde zararlı gaz sızıntılarının tespiti, ister ev ortamlarında gaz güvenliğinin izlenmesi veya hatta tıbbi alanda solunum gazlarının analizi olsun, gaz sensörleri vazgeçilmez bir rol oynar. Nesnelerin İnterneti ve akıllı ev teknolojilerinin geliştirilmesi ile gaz sensörlerinin uygulama senaryoları sürekli genişliyor ve duyarlılık, seçicilik ve istikrar gereksinimleri giderek daha yüksek.
Bir gaz sensörü nasıl çalışır？
Yarıiletken Gaz Sensörü Çalışma Prensibi
kızılötesi gazSensörler çalışma prensibi
Başka bir türFiziksel prensip tabanlı sensörler, kızılötesi gaz sensörleri gibi. Tam bir kızılötesi gaz sensörü, kızılötesi bir ışık kaynağı, optik bir bölme, kızılötesi dedektör ve sinyal koşullandırma devresinden oluşur. Bu tip sensör, gazlar tarafından spesifik frekans kızılötesi spektrumlarının emilimi kullanılarak yapılır. Kızılötesi ışık yayan uçtan yayılır ve alıcı uca doğru yönlendirilir ve gaz olduğunda, kızılötesi ışığı emer, alınan ışık miktarını azaltar, böylece gaz içeriğini tespit eder. Şu anda, daha gelişmiş kızılötesi sensörler, algılamayı daha doğru ve güvenilir hale getirmek için çift dalga boyu, çift alıcı kullanıyor.
Elektrokimyasal gaz sensörleri çalışma prensibi
Çalışma prensibi olan elektrokimyasal gaz sensörleri de vardır: Birincisi, ilgilenilen madde elektrokimyasal elektrot üzerine reaksiyona sokulur ve elektrot üzerindeki kimyasal değişikliği bir elektrik sinyaline dönüştüren elektrokimyasal bir reaksiyon üretir. Bu sinyal bir elektrik akımı, potansiyel fark veya direnç değeri, vb. Olabilir. İkincisi, sensörde elektrokimyasal sensörün çıkış sinyalini daha doğru ve kararlı hale getirmek için bir referans potansiyeli sağlayan bir referans elektrot vardır. Son olarak, sensörün çıkış sinyali bir sinyal amplifikasyon devresi ile güçlendirilir ve bir bilgisayar tarafından işleme için dijital bir sinyale dönüştürülür.
Gaz Sensörü İnşaatı
Gaz sensörü iç yapısının etiketli diyagramı
Hassas eleman, gazla etkileşimden sorumlu olan sensörün çekirdeğidir. Yarı iletken gaz sensörleri için hassas eleman, bir seramik tüp veya silikon substrat üzerine kaplanmış bir metal oksit filmidir. Hassas malzemeyi gaz ile reaksiyon aktivitesini arttırmak için hassas bir çalışma sıcaklığına (genellikle 200-400 & deg; c) ısıtmak için kullanılan bir ısıtma teli vardır.
Dönüşüm devresinin işlevi, hassas eleman tarafından üretilen fiziksel veya kimyasal değişiklikleri (direnç, akım ve ışık yoğunluğu gibi) sonraki işlem ve analiz için standart elektrik sinyallerine (voltaj veya akım sinyalleri gibi) dönüştürmektir. Bu kısım genellikle dirençler, kapasitörler ve operasyonel amplifikatörler gibi elektronik bileşenleri içerir.
Muhafaza sadece iç yapıyı korumakla kalmaz, aynı zamanda hedef gazın hassas elemanı sorunsuz bir şekilde girmesine ve temas etmesine izin verirken, toz ve su buharı gibi müdahale eden faktörlerin etkisini önlemek için belirli hava delikleriyle de tasarlanmıştır. Muhafaza malzemesi genellikle plastik veya metaldir ve koruma seviyesi uygulama senaryosuna göre değişir.
Yardımcı bileşenler sıcaklık telafisi elemanlarını içerebilir. Birçok hassas malzemenin özellikleri sıcaklıktan etkilendiğinden, sıcaklık telafisi sensörün ölçüm doğruluğunu artırabilir. Sensörü harici devrelere bağlamak için kurşun terminalleri de vardır.
Algılama ilkelerine dayalı gaz sensör türleri
Yarı iletken (metal oksit) gaz sensörleri
Bu sensörlerBelirli gazlara reaksiyona giren metal oksit malzemelerine (örn. Tin dioksit, tungsten oksit, çinko oksit) güvenin. Temiz havada, oksijen molekülleri malzemenin yüzeyine yapışır, elektronları yakalar ve direnci yüksek (ve akım düşük) tutar. Hedef gazlar mevcut olduğunda, oksijen ile reaksiyona girerler, elektronları serbest bırakır ve direnci azaltır - gaz konsantrasyonunu belirlemek için bu dirençte değişiklik ölçülür.
Avantajlar: Küçük boyut, düşük maliyet, hızlı tepki ve metan, propan, karbon monoksit vb.
Başvuru: Gaz sızıntı alarmları, hava temizleyicileri, mutfak güvenlik sistemleri ve ev dedektörleri.Sınırlamalar: Diğer türlere kıyasla daha düşük hassasiyet, bunları günlük kullanım için ideal hale getirir, ancak yüksek doğruluk senaryoları değildir.
Elektrokimyasal gaz sensörleri
Bu sensörler, spesifik gazlarla reaksiyona giren, gaz konsantrasyonu ile orantılı zayıf bir elektrik akımı üreten sıvılar veya jeller içerir; konsantrasyon ne kadar yüksek olursa, akım o kadar güçlü olur. Yüksek hassasiyetle gazları tespit etmek ve nicelendirmede mükemmeldirler.Avantajlar: Kompakt, enerji tasarruflu, kararlı sonuçlar ve karbon monoksit, klor veya hidrojen sülfür gibi toksik gazlar için güvenilir.
Başvuru: Elde taşınır dedektörler, güvenlik kaskları, iç mekan hava monitörleri, tıbbi teşhis ve endüstriyel güvenlik araçları.
Sınırlamalar: Bileşen yaşlanması nedeniyle sınırlı ömür (1 ve ndash; 3 yıl), zaman içinde değiştirilmesi gerekmektedir.
Kızılötesi (IR/NDIR) Gaz Sensörleri
Dağlayıcı olmayan kızılötesi (NDIR) sensörler kızılötesi ışık yayar ve gazlar tarafından ne kadar emildiğini ölçer & mdash; Her gazın belirli dalga boyları için benzersiz bir emilim "parmak izi" vardır. Dedektördeki azalmış ışık yoğunluğu gaz varlığını ve konsantrasyonunu gösterir.Avantajlar: Uzun ömür, yüksek doğruluk ve düşük bakım sağlayan hareketli parça veya kimyasal reaksiyon yok.
Başvuru: Isıtma sistemleri, seralar, gıda depolama ve havalandırma kontrollerinde karbondioksit, metan veya soğutucu akışkanların tespiti.
Sınırlamalar: Daha büyük boyut, daha yüksek maliyet ve toz/nem parazitine duyarlılık.
Katalitik boncuk gaz sensörleri
Bu sensörler özel bir karışımla kaplanmış küçük, ısıtmalı elemanlar kullanır. Yenilebilir gazlar elementlere temas ettiğinde, yüzey reaksiyonları sıcaklıklarını arttırır ve mdash; Bu ısı değişimi, gaz konsantrasyonunu tahmin etmek için ölçülür.Avantajlar: Sağlam, patlayıcı gazlar için güvenilir ve ağır endüstride yaygın olarak kullanılır.
Başvuru: Rafineriler, kimyasal bitkiler ve yakıt taşıma tesisleri.
Sınırlamalar: İşlev için oksijene bağlı ve belirli gaz türlerini kaçırabilir.
Fotoiyonizasyon Dedektörleri (PID)
PID'ler, gaz moleküllerini yüklü parçacıklara iyonize etmek için yoğun ultraviyole ışık kullanır ve gaz varlığını gösteren bir akım üretir. Benzen veya formaldehit gibi eser uçucu organik bileşikleri (VOC) tespit etmede mükemmeldir.Avantajlar: Hızlı yanıt, düşük konsantrasyonlara yüksek hassasiyet.
Başvuru: Laboratuvarlar, tehlikeli atık alanları ve taşınabilir alan dedektörleri.
Sınırlamalar: Evrensel değil (bazı gazları özlüyor) ve nispeten pahalı.
Fotoakustik gaz sensörleri
NDIR ve akustik teknolojiyi birleştiren bu sensörler, gaz moleküllerini ısıtmak için darbeli ışık kullanarak mikrofonlar tarafından tespit edilen basınç dalgaları (ses) oluşturur & mdash; Sinyal gücü gaz konsantrasyonu ile ilişkilidir.Avantajlar: Yüksek hassasiyet, temassız ölçüm, uzun süreli stabilite ve düşük gaz seviyeleri için uygunluk.
Başvuru: Çevresel izleme, tıbbi teşhis ve sürekli endüstriyel güvenlik sistemleri.
Sınırlamalar: Titreşim/gürültüye, karmaşık kalibrasyona ve daha yüksek maliyete duyarlı.
MEMS Gaz Sensörleri
Mikro-elektro-mekanik sistemler (MEMS) sensörleri, kapasitif, termal veya piezoelektrik algılama kullanarak küçük mekanik/elektronik bileşenleri silikon yongalarına entegre eder. Ultra küçük ve hafiftirler.Avantajlar: Düşük güç tüketimi, kompakt cihazlara kolay entegrasyon ve taşınabilir/giyilebilir teknoloji için doğru.
Başvuru: Akıllı elektronik, otomotiv sistemleri, dronlar ve endüstriyel otomasyon.
Sınırlamalar: Sert koşullarda çevresel faktörlere, sınırlı ölçüm aralığına ve daha kısa ömürlere duyarlı.
Termal iletkenlik gazı sensörleri
Bunlar, ısıtmalı bir tel & mdash; gaz mevcudiyetinin gaz tipini tanımlamak için ölçülen ısı iletimini değiştirerek hava yoluyla ne kadar kolay seyahat ettiğini ölçer.Avantajlar: Kararlı, helyum veya argon gibi inert gazlar için uygun kimyasal reaksiyon yok.
Başvuru: Laboratuvarlar, temiz odalar ve gaz doldurma istasyonları.
Sınırlamalar: Esas olarak gaz bileşimi analizine odaklanan toksik veya yanıcı gazlar için daha az yaygındır.
Her tip doğruluğu, maliyeti, boyutunu ve ömrü dengeler, bu da onları belirli senaryolara ve ev güvenliğinden endüstriyel hassas izlemeye kadar uygun hale getirir.
Gaz sensörü vs karbon monoksit sensörü
| Bakış açısı | Gaz sensörü | Karbon monoksit sensörü |
|---|---|---|
| Amaç | Çok çeşitli gazları tespit eder (tipe bağlıdır). | Sadece karbon monoksit (CO) tespit eder. |
| Özgüllük | Spesifik olmayan (birden fazla gazı hedefler). | CO'ya son derece spesifik. |
| Teknoloji | Çeşitli (yarı iletken, kızılötesi, katalitik vb.). | Çoğunlukla elektrokimyasal (CO için optimize edilmiş). |
| Vaka Odağı'nı kullanın | Çeşitli (endüstriyel, çevre, vb.). | Toksik CO maruziyeti için kritik kritik. |
Çözüm
Gaz sensörleri, zararlı gazları tespit ederek çeşitli ortamlarda güvenliği artırır. Nasıl çalıştıklarını anlamak ve doğru sensörü seçmek, bunları evde, işyerinde veya herhangi bir yerde temiz havada etkili bir şekilde kullanmanıza olanak tanır.
SIC'nin sıcak satan ürünleri
71421la55j8 Upd44165184bf5-e40-eq3-a SST39VF800A-70-4C-B3KE IS66WV1M16DBLL-55BLI-TR AS4C32M16SB-7BIN W25Q16FWSNIG
AS7C34098A-20JIN 752369-581-C W957D6HBCX7I TR İs61lps12836ec-200b3li MX25L12875FMI-10G Qg82915pl
Ürün bilgileriSIC Electronics Limited. Ürüne ilgi duyuyorsanız veya ürün parametrelerine ihtiyacınız varsa, istediğiniz zaman bizimle çevrimiçi iletişime geçebilir veya bize bir e-posta gönderebilirsiniz: sales@sic-chip.com.
Gaz sensörü Sık sorulan sorular [SSS]
1. Gaz sensörleri çok fazla güç tüketiyor mu?
Türüne bağlıdır. Elektrokimyasal ve katalitik sensörler tipik olarak çok az güç (miliamps) kullanır, bu da onları taşınabilir dedektörler gibi pille çalışan cihazlar için uygun hale getirir. Kızılötesi sensörler, ışık kaynakları ve karmaşık elektronikler nedeniyle genellikle daha fazla güce (bazen watt) ihtiyaç duyarlar, bu nedenle kablolu kurulumlar için daha iyidir.
2. Gaz sensörleri yanlış alarm verebilir mi?
Evet ve düşündüğünüzden daha yaygın. Müdahale eden gazlar büyük bir suçludur - örneğin, bir CO sensörü etanol dumanlarına tepki verebilir. Yüksek nem veya ani sıcaklık artışları da okumaları atabilir. Dahili parazit filtrelemeli bir sensör seçmek yardımcı olur, ancak hiçbir sensör% 100 bağışık değildir.
3. Gaz sensörleri düşük konsantrasyonlarda gazla nasıl işlenir?
Duyarlılık değişir: bazıları milyar (PPB) aralıkları (çevresel izleme için yararlı) kısımlar halinde gazları tespit ederken, diğerleri sadece milyon (ppm) veya daha yüksek (güvenlik alarmları için iyi) kısımları alır. Örneğin, formaldehit sensörlerinin genellikle PPB seviyesi duyarlılığına ihtiyaç duyarken, propan dedektörleri ateşleme risklerinden önce uyarıları tetiklemek için PPM'ye odaklanır.
4. Patlayıcı ortamlarda çalışan gaz sensörleri var mı?
Kesinlikle - “içsel olarak güvenli” sensörler patlayıcı atmosferler (yağ rafinerileri veya madenler gibi) için tasarlanmıştır. Sensörden gelen kıvılcımların yanıcı gazları ateşlemesini önlemek için mühürlenirler ve katı güvenlik standartlarını (örn. ATEX veya UL sınıfı I Div 1) karşılıyorlar.
5. Gaz sensörleri evde kalibre edilebilir mi?
Muhtemelen kolay değil. Profesyonel kalibrasyon, çoğu kullanıcı için mümkün olmayan hassas, bilinen hedef gaz konsantrasyonlarına erişim gerektirir. Bazı üreticiler endüstriyel sensörler için kalibrasyon kitleri sunar, ancak ev kullanıcılarının genellikle cihazı üreticiye veya bir servis merkezine geri göndermeleri gerekir.
6. Gaz sensörlerinin temizlenmesi gerekiyor mu?
Bazen evet. Toz, yağ veya döküntü, duyarlığın gaz girişini engelleyerek duyarlılığı azaltabilir. Özellikle katalitik sensörler, algılama elemanını kaplayan silikonlar veya kurşun dumanlar tarafından “zehirlenebilir”. Sıkıştırılmış hava (sıvılardan kaçınmak) ile nazik temizlik yardımcı olabilir, ancak şiddetli kontaminasyon genellikle sensörün değiştirilmesi anlamına gelir.
7. Gaz sensörleri gaz sızıntılarına ne kadar hızlı yanıt verir?
Yanıt süresi milisaniye ile saniyeler arasında değişir. Katalitik sensörler, güvenlik için kritik olan yanıcı gazlara hızlı (bir saniyenin altında) tepki verir. Elektrokimyasal sensörlerin stabilize olması 2-10 saniye sürebilirken, kızılötesi sensörler biraz daha yavaş (5-20 saniye) olabilir, ancak daha tutarlı olabilir.
8. Kablosuz gaz sensörleri var mı?
Evet, birçok modern sensör uzaktan izleme için Bluetooth, Wi-Fi veya Lora üzerinden bağlanır. Akıllı evlerde (Uyarılar için Uygulamalara Bağlantı) veya büyük depolar gibi kablolamanın zor olduğu endüstriyel kurulumlarda popülerdir. Bununla birlikte, pil ömrü bir değiş tokuş olabilir-Kafazsız özellikler genellikle gücü daha hızlı tahliye eder.
9. Gaz sensörleri gazları duvarlardan veya bariyerlerden algılayabilir mi?
Hayır, gazların sensörün algılama öğesine doğrudan ulaşması gerekir. Duvarlar, kapalı kaplar ve hatta kalın plastik gövdeler gaz akışını engelleyebilir, bu da gecikmiş veya kaçırılmış tespitlere yol açabilir. Yerleştirme anahtardır-sensörler, havadan daha hafif gazlar (metan) veya daha ağır olanlar (propan) için zeminler için tavanların yakınında olduğu gibi gazın birikmesi muhtemel açık alanlarda olmalıdır.
10. Bir gaz sensörü aralığının çok üzerindeki gaz seviyelerine maruz kalırsa ne olur?
“Doygun” olabilir - sensör çok yüksek konsantrasyonlar arasında ayrım yapamaz, bu nedenle okumalar maksimum çıkar. Aşırı durumlarda, yüksek seviyeler algılama elemanına zarar verebilir: örneğin, bir katalitik sensörü sınırını aşan gaz konsantrasyonlarına maruz bırakmak katalizörü yakabilir ve işe yaramaz hale getirebilir. Bu nedenle birçok dedektör geçici olarak kapanmak için aşırı yük koruması içerir.
Wishlist (0 öğe)