熱導(dǎo)技術(shù)分析氣體的工作原理介紹

                   
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                       熱導(dǎo)技術(shù)分析氣體的工作原理介紹

熱導(dǎo)原理適用于混合氣體中的被測氣體的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)大于背景混合氣的情況，例如，混合氣為氫氣和甲烷。
此類傳感器，產(chǎn)品具備高精度、低漂移、高分辨率以及極寬的測量范圍等特點(diǎn)。
如果被測氣體采用空氣混合、并且被測氣體的熱導(dǎo)率與空氣相接近，該被測氣體無法進(jìn)行檢測。例如，檢測空氣中的氨氣與一氧化碳，二氧
化碳等。熱敏元件暴露在氣體樣品室中，而參比單元封裝在密封氣室內(nèi)。如果被測氣體的導(dǎo)熱系數(shù)大于參比氣的熱導(dǎo)系數(shù)，則檢測單元的溫
度將降低。如果被測氣體的導(dǎo)熱系數(shù)小于參比氣的熱導(dǎo)系數(shù)，則檢測單元的溫度將升高。氣體流通室中的這種溫度變化與被測氣體濃度成正
比關(guān)系。檢測器采用熱敏電阻，當(dāng)氣體流經(jīng)熱敏電阻時(shí)，熱敏電阻的輸出值會(huì)因熱導(dǎo)系數(shù)的影響而發(fā)生改變。這些熱敏電阻采用惠斯頓電橋
方式連接。


      


當(dāng)四個(gè)熱敏電阻相同時(shí)，VOUT端輸出電壓為0V，此時(shí)電橋是平衡的。在做零點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)，參比氣體通過所有絲狀熱敏電阻，由于電阻值
相同，電橋依然平衡。當(dāng)被測氣體通過電橋的一半?yún)^(qū)域，VOUT端會(huì)有電壓輸出，該電壓值與被測氣體濃度有關(guān)。檢測單元一部分位于參比
氣體，一部分位于被測氣體。這些單元以電橋形式連接，并且有電流恒定地流過電橋來進(jìn)行加熱。如果每個(gè)單元都被相同氣體包圍，那么每
個(gè)單元的溫度和電阻都相同，電橋?qū)⒈３制胶狻?br />一旦氣體引入到被測氣流中，被測氣流將產(chǎn)生溫度變化，變化程度大大超過在參比氣體中的變化。此時(shí)，電橋?qū)⒋蚱破胶?，產(chǎn)生電壓信號(hào)輸出，
該電壓值與被測氣體濃度直接相關(guān)連，從而測定了要測氣體的濃度。