电调制NDIR红外气体传感器关键技术 在设计传感器的光学系统部分时,为了减少红外传感器微弱信号的衰减以及外界信号干扰,将前置放大电路也一并放在光学部件上,并采取了一定的电磁屏蔽措施。为了使气体红外吸收信号具有较好的分辨率,在进行结构设计时,红外光源、气室、红外探测器应设置在同一光轴上。此外为了使得信号足够大,可以使用椭圆型或抛物线型反射镜。红外光源由稳流供电,供电电压和电流根据使用的光源不同而不同。工作时,传感器根据预先设定的调制频率发出周期性的红外光,红外光源发出的红外光通过窗口材料入射到测量气室,测量气室由采样气泵连续将被测气体通入测量气室,气体吸收特定波长的红外光,透过测量气室的红外光由红外探测器探测。由于调制红外光的作用红外传感器输出交流的电信号,通过其后的前置放大电路放大后在一次经过高精密放大整流电路,得到一个与被测气体浓度对应的直流信号送入测控系统处理。红外传感器内有温度传感器探测其工作环境温度,并在其外壳上有微型加热装置,通过测控系统控制传感器的温度。红外传感器信号经过测控系统,并经数字滤波、线性插值及温度补偿等软件处理后,给出气体浓度测量值,并将其浓度信号通过RS232串口输出。此外,在传感器的控制系统内,除RS232外,同时设计有液晶显示(支持240*128)、微型打印、键盘输入、气泵控制、报警输出等接口。因此本传感器也类似一个测量气体浓度的“主板”,只须添加一些“外设”如液晶、打印机等,即可成为一个完整的气体分析仪。
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气体传感器性能测试 为验证传感器性能,作者对传感器的进行了长期的测试。以下分别介绍采用CO2和SO2传感器测量的结果,CO2传感器气室长度8cm,内经8mm,传感器的量程为2%。试验采用标准钢瓶配气,浓度为0.98% CO2,平衡气为N2,流量为1.5L/Min,通过采用PC采集测控系统串口数据,在PC上保存数据并进行数据的自动分析,测量时间24小时。试验结果表明,测量准确度可以达到2%以上;SO2传感器气室长度13cm,内经8mm,传感器的量程为8000ppm。试验采用自行配置的SO2气体,浓度为4200ppm,平衡气为N2,流量为0.5L/Min,同样通过采用PC采集传感器串口数据,在PC上进行分析,测量时间12小时(为安全考虑,从晚8:00到第二日早8:00)。试验结果表明,测量准确度同样可达到2%以上。对于传感器的响应时间,由于采用了较高的调制频率,传感器一般在同如气体15秒左右就可以达到平衡,因此响应速度很快。 相同测量方法: ……相同观测者: ……相同测量仪器: ……相同地点: ……相同使用条件: ……在短时期内的重复。 6. 分辨力:传感器在规定测量范围圆可能检测出的被测量的...
线性范围 传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上,任何传感器都不能保证的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便。 技术指标: 主要技术指标 单 位 技术指标 灵敏度 mV/V 2±0.1 非线性 %FS ±0.02 滞 后 ...