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溫濕度會(huì)影響氣體傳感器的使用壽命
導(dǎo)讀： 絕大多數(shù)氣體傳感器對(duì)環(huán)境溫度是敏感的。其原因是不論化學(xué)反應(yīng)、電子元器件，仍是無(wú)機(jī)和有機(jī)材料，性能參數(shù)都會(huì)隨溫度而改動(dòng)。畢竟構(gòu)成傳感器輸出的電流和電壓的改動(dòng)。
環(huán)境溫度
絕大多數(shù)氣體傳感器對(duì)環(huán)境溫度是敏感的。其原因是不論化學(xué)反應(yīng)、電子元器件，仍是無(wú)機(jī)和有機(jī)材料，性能參數(shù)都會(huì)隨溫度而改動(dòng)。畢竟構(gòu)成傳感器輸出的電流和電壓的改動(dòng)。
不同傳感器的運(yùn)用溫度規(guī)劃是怎樣的?
催化燃燒傳感器(LEL)：
LEL的運(yùn)用溫度規(guī)劃很寬，從-40℃到70℃都可以運(yùn)用。我國(guó)的消防認(rèn)證所要求的溫度規(guī)劃便是從-40℃到70℃。
電化學(xué)傳感器(EC)：
電化學(xué)傳感器溫度規(guī)劃稍微窄一點(diǎn)，一般是-20℃到55℃。類型比較新的EC傳感器可以做到在-40℃作業(yè)。但是，EC傳感器無(wú)法長(zhǎng)時(shí)刻在高溫環(huán)境作業(yè)，首要是因?yàn)镋C傳感器內(nèi)部有酸性或堿性的液體，在高溫的環(huán)境中水分會(huì)蒸發(fā)或迅速添加，然后構(gòu)成電解液損失或漏液。畢竟的現(xiàn)象便是呼應(yīng)時(shí)刻T90變長(zhǎng)，回零時(shí)刻變長(zhǎng)，靈敏度變低，甚至無(wú)呼應(yīng)。對(duì)EC傳感器來說，最惡劣的情況是高溫低濕(HTLH)和高溫高濕(HTHH)。
非色散紅外傳感器(NDIR)：
NDIR傳感器的溫度規(guī)劃很寬，可以抵達(dá)軍工級(jí)-55℃到100℃以上。在外太空勘探氣體就靠它。
光離子化傳感器(PID)：
PID傳感器的溫度規(guī)劃比較窄，做不到像NDIR相同。一般可以承受的便是-25℃到55℃。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(MOS)：
MOS傳感器的溫度規(guī)劃可以很寬，但是溫漂相當(dāng)嚴(yán)重。它的靈敏度的數(shù)量級(jí)和溫度系數(shù)的數(shù)量級(jí)之間是可以比擬的，因而MOS并不適合用在高溫文低溫環(huán)境，只運(yùn)用于普通的室溫環(huán)境中。
環(huán)境溫度是怎么影響氣體濃度丈量效果的?
催化燃燒傳感器(LEL)：
先回憶一下LEL傳感器的原理：催化珠是鉑金絲盤繞而成的，鉑金絲的電阻是隨溫度改動(dòng)而改動(dòng)的，溫度越高，電阻越大。當(dāng)鉑金絲的溫度在四百多度的時(shí)分，催化珠表面的催化劑活性初步明顯。這時(shí)，當(dāng)催化劑觸摸甲烷的時(shí)分，甲烷初步燃燒，將熱量傳導(dǎo)給鉑金絲，鉑金絲電阻變大。
了解了原理，此問題就好回答了：當(dāng)環(huán)境溫度升高或下降的時(shí)分，催化珠中鉑金絲的溫度也會(huì)有改動(dòng)。雖然催化珠是配對(duì)運(yùn)用，消除掉了一些溫度改動(dòng)帶來的影響，那也僅僅對(duì)于傳感器零點(diǎn)有效，靈敏度仍是會(huì)隨溫度改動(dòng)而改動(dòng)的。
電化學(xué)傳感器(EC)：
EC傳感器內(nèi)部是產(chǎn)生的氧化復(fù)原反應(yīng)。但凡化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)速度都會(huì)隨溫度改動(dòng)而改動(dòng)。普遍的規(guī)律是，溫度越低，傳感器靈敏度越低，溫度越高，傳感器靈敏度越高。
在所有的電化學(xué)傳感器中，原電池型的氧氣傳感器(氧電池)的溫漂是最小的。從+20℃降溫到-20℃，其靈敏度僅下降約10%。氫氣傳感器的溫漂是最大的，從+20℃降溫到-20℃，其靈敏度下降約80%。
非色散紅外傳感器(NDIR)：
NDIR傳感器信號(hào)隨環(huán)境溫度改動(dòng)的要素比較多，包括：光源的光譜、勘探器、濾光片溫度系數(shù)、運(yùn)放溫度系數(shù)、電阻和電容溫度系數(shù)等諸多要素。當(dāng)這些要素概括效果的時(shí)分，使得NDIR的溫度補(bǔ)償變得非常復(fù)雜。這也是NDIR傳感器價(jià)格高的原因之一。
光離子化傳感器(PID)：
PID的溫度漂移首要由電子元器件的溫度漂移帶來。氣體物質(zhì)的電離能簡(jiǎn)直不受溫度改動(dòng)的影響。這些電子元器件包括運(yùn)放、電阻、電容、變壓器線圈。
需求留心的是，當(dāng)溫度低到必定程度，紫外燈(UVLamp)就會(huì)點(diǎn)不亮。更喪身的是，紫外燈的兩個(gè)部件——燈管和透光片會(huì)因?yàn)闊崤蛎浵禂?shù)不同而產(chǎn)生裂縫。這樣紫外燈就因?yàn)槁舛鴪?bào)廢了。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(MOS)：
MOS傳感器的溫漂是相當(dāng)大的，這也是MOS傳感器不適合工業(yè)安全，而只適用于民用環(huán)境的首要原因之一。您可能會(huì)說，溫漂大，做溫度補(bǔ)償不就可以了嗎?做過工程師的朋友們都會(huì)清楚，讓一只溫漂超越±30%的傳感器在高低溫下做到±3%的精度，簡(jiǎn)直是一件不可能的工作。
在民用環(huán)境，溫度改動(dòng)不大，如10℃-40℃，并且要求精度不高，僅僅要求報(bào)警的情況下，MOS的確是不錯(cuò)的低本錢選擇。
怎么消除環(huán)境溫度帶來的影響?
催化燃燒傳感器(LEL)：
一般不需求溫度補(bǔ)償。LEL傳感器在研制的過程中，就現(xiàn)已考慮到了溫漂。從-20℃到50℃，零點(diǎn)和量程點(diǎn)有1%-3%LEL的溫漂，用戶也是可以承受的。
電化學(xué)傳感器(EC)：
需求做溫度補(bǔ)償，一般用一元二次方程或一元三次方程就能解決。自變量是溫度，單位是℃，因變量是歸一化后的溫度系數(shù)，單位是%。
非色散紅外傳感器(NDIR)：
NDIR消除溫度的影響辦法有幾種，本錢都比較高。第一種是公式法，第二種是查表法，第三種是恒溫法。
光離子化傳感器(PID)：
需求做溫度補(bǔ)償，和EC傳感器相似，一般選用一元二次方程和一元三次方程就能解決。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(MOS)：
有必要做溫度補(bǔ)償，但需求留心的是，即使經(jīng)過溫度補(bǔ)償，精度也不會(huì)很高。因?yàn)镸OS傳感器的一致性欠好，用一致的溫度補(bǔ)償公式恐怕難以抵達(dá)精度要求。最好的辦法是逐個(gè)MOS傳感器進(jìn)行補(bǔ)償，用一元二次方程，或用查表法。當(dāng)然，這兩種辦法本錢也是比較高的。
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