气体传感器发展趋势是怎样的?气体传感器优势真不少
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在这篇文章中,小编将为大家带来气体传感器的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、气体传感器优势真不少
气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分。下面就由工采网小编给大家讲解一下气体传感器的12点优势:
1.灵敏度:元件在规定的工作条件下,其在一定的气体浓度下的输出(电压、电流、电阻等,下同)与洁净空气或参比气体中的输出的差值或比值。
2.响应时间:传感器接触的气体浓度发生阶跃变化时,其输出变化达到稳定值的规定的百分比(一般为70%或90%)时所需的时间。
3.选择性:指传感器对气体种类的识别能力。
4.稳定性:在规定的工作条件下和一定的工作周期内,传感器的输出变化不超过允许误差的能力。
5.线性度:传感器的实际输出值曲线与某一规定直线的偏离程度。
6. 初始稳定特性:传感器在存放后(非工作状态),其初始输出达到稳定值的时间。
7. 寿命:在工作条件稳定的情况下,传感器的输出变化超过允许误差的时间。
8.零点:传感器在洁净空气或参比气体中在规定工作条件下的输出值。
9.零点漂移:传感器在规定的工作条件下其零点的变化。
10.灵敏度漂移:传感器在规定的工作条件下其灵敏度的变化。
11.分辨率:传感器在规定测量范围内可能检测出的被测量的最小变化量。
12. 爆炸下限:可燃性气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物能使火焰传播的最低浓度称为该气体或蒸气的爆炸下限。
二、气体传感器发展趋势
气体传感器的核心指标为3S和2R,即灵敏度(sensitivity)、选择性(selectivity)和稳定性(stability),响应特性(response)和恢复特性(recovery)。更高的灵敏度意味着更低的检测限,可以降低预警的浓度范围,提高安全性。高选择性可以避免或降低非目标气体的干扰,减低误报率。响应特性和恢复特性决定了传感器的检测速度。目前气体传感器在应用中最大的问题是稳定性不能满足需要,这是由于气体传感器的检测过程一般都涉及化学反应,化学反应和环境气氛会对材料的表面以及微观结构造成慢性影响,使传感器性能的稳定性和寿命不能满足实际需求。
目前气体传感器的发展趋势主要体现在三个方面:
一是微型化。利用硅基微加工技术或者多层陶瓷共烧结技术,采用厚膜薄膜混合电子技术,将传感器微型化,实现批量化制造,提高一致性和互换性,使其体积和功耗显着降低,能够应用于对低能耗和小尺寸有较高要求的领域。
二是新材料的应用。气体传感器的关键是气体敏感材料,敏感材料决定了传感器的各项性能,特别是选择性和稳定性。纳米材料、分级材料、杂化材料、新型碳材料(碳纳米管、石墨烯和石墨炔等)以及新型二维材料、金属有机框架化合物的应用,对于提高气体传感器的性能,拓宽气体传感器的应用领域有潜在的意义。
三是智能化。单立传感器器件存在的问题可能短时间内无法解决,可以采用算法进行补偿提升,将多个相同或者不同类型气体传感器组成传感器阵列,对其信号进行加工处理,采用先进的算法,获得更多有价值的信息,提高测量仪器的性能。
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