多种可燃气体的敏感特性
图32表示CH4气体敏感元件对各种气体的反应关系从图上我们可以看出敏感元件输出电压与对各种气体浓度之间具有较好的线性关系。
图32传感器对各种气体的反应关系
5温湿度的影响
1恒定湿热试验40℃95RH96小时见图33。Y轴表示Vo的输出电压值。
f图33恒定湿热实验图
2低温试验见表31气敏元件在040℃的环境下维持4小时的数据
表31低温试验记录
※代表传感器输出出现振幅在025V之问的振荡波型见图34
图34传感器震荡波形
6高浓度瓦斯试验
f将O一7传感器置于10的瓦斯环境中2小时放气前后的数据状态。
表32高浓度瓦斯试验放气前后的数据
7稳定性
l初始稳定性
a在空气中的初始稳定性
贮存一周到一年的元件初始零点输出可能不为零只需在工作点电压稳定十分钟后输出零点将归零
b在气体中的稳定性
贮存一周到一年的元件刚开始下作时灵敏度可能达不到最佳点只需在工作点电压稳定二十分钟后输出灵敏度将复原
2长期稳定性
f图35长期稳定性
3122敏感元件工作原理
黑元件载体催化燃烧式元件当瓦斯气体在元件表面与氧气产生无焰燃烧时电桥失去平衡输出一个电压信号。白元件是补偿元件基本结构和技术参数与黑元件相同但表面不涂镀催化剂不参加低温燃烧。但由于白元件处于与黑元件相同的工作环境中所以对非瓦斯浓度变化引起的催化元件阻值变化起补偿作用以提高仪器零点稳定性和抗干扰能力。
黑白元件的工作原理使用时一般将黑白元件串联作为电桥的一臂用普通电阻构成电桥的另一臂电桥的两端加上稳定的工作电压U。当含有瓦斯的空气在高温和催化剂的作用下发生无焰燃烧而在白元件上则不致使瓦斯燃烧从而使黑元件的温度比白元件的温度高黑元件中的铂丝既是加热元件又是感应温度的热敏元件根据铂丝的正温度系数的特性温度升高时电阻增大黑元件上的电压降即增大电桥失去平衡输出一个电压信号△U该电压值的大小反映了瓦斯浓度的高低检测此电压便可测量出瓦斯浓度。
图36黑白元件的基本测试电路
f根据黑白元件的工作原理设计电路如下图37所示。
图37黑白原件的工作原理图
313整机的工作原理
仪器由电源电路、瓦斯气体敏感元件及电桥电路、AD转换电路、显示电路及报警电路等组成。
仪器将关联设备送来的电源稳压为5V电压供给整机电路使用。瓦斯气体敏感元件是采用热催化原理探头电桥供电电压为3V。黑白元件的工作原理是黑白元件由测量元件和补偿元件构成测量元件的表面有黑色的催化剂。工作时黑白元件有工作电流通过而发热空气中的瓦r