北(bei)京(jing)恒(heng)奧德儀器光纖甲(jia)烷氣體傳(chuan)感(gan)器可行性(xing)研(yan)究

特(te)性(xing)

氣體傳(chuan)感(gan)器是化(hua)學傳感器的(de)大(da)門(men)類(lei)。從(cong)作原理、特(te)性(xing)分析到測量(liang)術(shu)，從(cong)所用(yong)材(cai)料到制藝，從(cong)檢測對(dui)象到應(ying)用(yong)域，都可以構成(cheng)立的(de)分類標準(zhun)，衍生出(chu)個個(ge)紛(fen)繁龐雜的(de)分類體系，尤(you)其在(zai)分類標準(zhun)的(de)問(wen)題(ti)上還(hai)沒(mei)有(you)統，要(yao)對(dui)其行(xing)嚴(yan)格的(de)系統(tong)分類難(nan)度頗大(da)。接(jie)下(xia)來了解下(xia)氣體傳(chuan)感(gan)器的(de)主(zhu)要(yao)特(te)性(xing)：

1、穩(wen)定性

穩(wen)定性是(shi)傳感(gan)器在整個(ge)作(zuo)時間內(nei)基(ji)本響應的(de)穩(wen)定性，取(qu)決於(yu)零點漂移(yi)和(he)區(qu)間漂(piao)移(yi)。零點漂移(yi)是(shi)在沒有(you)目(mu)標氣體時，整個(ge)作(zuo)時間內(nei)傳(chuan)感(gan)器輸出(chu)響應(ying)的(de)變(bian)化(hua)。區(qu)間漂(piao)移(yi)是(shi)傳感器連續置於(yu)目(mu)標氣體中(zhong)的(de)輸(shu)出(chu)響應(ying)變(bian)化(hua)，表現為(wei)傳感(gan)器輸出(chu)信(xin)號(hao)在(zai)作時間內(nei)的(de)降(jiang)低。理想(xiang)情況(kuang)下(xia)，個傳(chuan)感器在連(lian)續作條件(jian)下(xia)，每年零點漂移(yi)小(xiao)於(yu)10%。

2、靈(ling)敏(min)度

靈(ling)敏(min)度是傳感(gan)器輸出(chu)變(bian)化(hua)量(liang)與(yu)被測輸入變(bian)化(hua)量(liang)之(zhi)比(bi)，主要(yao)依賴於(yu)傳(chuan)感(gan)器結構所使用(yong)的(de)術(shu)。大(da)多(duo)數(shu)氣體傳(chuan)感(gan)器的(de)設(she)計原理都(dou)采用(yong)生(sheng)物(wu)化(hua)學、電化學、物(wu)理和(he)光學。要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)是(shi)選(xuan)擇(ze)種(zhong)敏(min)感術，它(ta)對(dui)目(mu)標氣體的(de)閥限(xian)制（TLV-thresh-oldlimitvalue）或(huo)炸限(xian)（LEL-lowerexplosivelimit）的(de)百(bai)分比(bi)的(de)檢(jian)測要(yao)有(you)足(zu)夠的(de)靈(ling)敏(min)性。

3、選(xuan)擇(ze)性(xing)

選(xuan)擇(ze)性(xing)也(ye)被稱(cheng)為(wei)交(jiao)叉(cha)靈(ling)敏(min)度。可以通(tong)過測量(liang)由某種(zhong)濃度的(de)幹(gan)擾(rao)氣體所產生(sheng)的(de)傳(chuan)感器響應(ying)來確定。這(zhe)個(ge)響(xiang)應(ying)等價於(yu)定濃度的(de)目(mu)標氣體所產生(sheng)的(de)傳(chuan)感器響應(ying)。這(zhe)種(zhong)特(te)性(xing)在(zai)追(zhui)蹤多種(zhong)氣體的(de)應(ying)用(yong)中(zhong)是(shi)非常重要(yao)的(de)，因(yin)為(wei)交叉(cha)靈(ling)敏(min)度會降(jiang)低測量(liang)的(de)重復(fu)性(xing)和(he)可靠性(xing)，理想(xiang)傳感(gan)器應具有(you)靈(ling)敏(min)度和選(xuan)擇(ze)性(xing)。

選(xuan)擇(ze)

根(gen)據(ju)測量(liang)對(dui)象與測量(liang)環(huan)境(jing)

根(gen)據(ju)測量(liang)對(dui)象與測量(liang)環(huan)境(jing)確定傳感(gan)器的(de)類(lei)型(xing)。 要(yao)行—個(ge)具體的(de)測量(liang)作(zuo)，要(yao)考(kao)慮(lv)采用(yong)何種(zhong)原理的(de)傳(chuan)感器，這(zhe)需(xu)要(yao)分析多方(fang)面(mian)的(de)因(yin)素(su)之(zhi)後才能確定。因(yin)為(wei)，即使是測量(liang)同(tong)物(wu)理量(liang)，也(ye)有(you)多種(zhong)原理的(de)傳(chuan)感器可供選(xuan)用(yong)，哪種(zhong)原理的(de)傳(chuan)感器更為(wei)合(he)適，則(ze)需要(yao)根據被測量(liang)的(de)特(te)點和傳(chuan)感(gan)器的(de)使(shi)用(yong)條件(jian)考(kao)慮(lv)以下(xia)些具體問(wen)題(ti)：量(liang)程的(de)大(da)小(xiao)；被測位(wei)置對(dui)傳感(gan)器體積的(de)要(yao)求；測量(liang)方(fang)式(shi)為接觸(chu)式(shi)還(hai)是(shi)非接觸(chu)式(shi)；信(xin)號(hao)的(de)引出(chu)方法(fa)，有(you)線(xian)或(huo)是(shi)非接觸(chu)測量(liang)；傳(chuan)感(gan)器的(de)來(lai)源(yuan)，產還(hai)是(shi)口(kou)，價格能否(fou)承受，還(hai)是(shi)自(zi)行(xing)研制。在(zai)考(kao)慮(lv)上述(shu)問(wen)題(ti)之(zhi)後(hou)就(jiu)能(neng)確定選(xuan)用(yong)何種(zhong)類型(xing)的(de)傳(chuan)感器，然後再(zai)考(kao)慮(lv)傳感器的(de)具體性(xing)能(neng)標。

靈(ling)敏(min)度的(de)選(xuan)擇(ze)

通(tong)常(chang)，在傳感(gan)器的(de)線(xian)性範(fan)圍內(nei)，希望傳(chuan)感(gan)器的(de)靈(ling)敏(min)度越(yue)越(yue)好。因(yin)為(wei)只有(you)靈(ling)敏(min)度時，與(yu)被測量(liang)變(bian)化(hua)對(dui)應的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)的(de)值(zhi)才大(da)，有(you)利(li)於(yu)信(xin)號(hao)處(chu)理。但(dan)要(yao)註(zhu)意的(de)是(shi)，傳感(gan)器的(de)靈(ling)敏(min)度，與被測量(liang)無(wu)關(guan)的(de)外(wai)界噪(zao)聲也(ye)容(rong)易(yi)混(hun)入，也會被放(fang)大(da)系統(tong)放(fang)大(da)，影(ying)響測量(liang)度(du)。因(yin)此(ci)，要(yao)求傳感器本身應具有(you)較(jiao)的(de)信(xin)噪比(bi)，盡量(liang)減(jian)少(shao)從(cong)外(wai)界引入的(de)於(yu)擾(rao)信(xin)號(hao)。傳(chuan)感器的(de)靈(ling)敏(min)度是有(you)方向(xiang)性的(de)。當(dang)被測量(liang)是(shi)單(dan)向量(liang)，而(er)且(qie)對(dui)其方(fang)向(xiang)性要(yao)求較(jiao)，則(ze)應選(xuan)擇(ze)其(qi)它(ta)方向靈(ling)敏(min)度小(xiao)的(de)傳(chuan)感器；如(ru)果(guo)被測量(liang)是(shi)多(duo)維(wei)向量(liang)，則(ze)要(yao)求傳感器的(de)交(jiao)叉(cha)靈(ling)敏(min)度越(yue)小(xiao)越(yue)好。