氣體熱導(dǎo)率傳感器在氣體檢測中具有不同但經(jīng)常性的用途。在氣體介質(zhì)應(yīng)用中,當樣品中的氣體具有明顯不同的熱導(dǎo)率值時,它們可用于測量二元或準二元氣體混合物中的氣體濃度。
這些氣體熱導(dǎo)率傳感器也稱為熱導(dǎo)率傳感器器(TCD),其功能是通過具有兩個平行管來工作的,既包含氣體又包含加熱線圈。一個氣體容器用參考氣體密封。通過比較從加熱盤管到氣體的熱量損失率來檢查氣體。傳感器布置在惠斯通電橋電路中,因此可以比較和記錄由于冷卻速率差異引起的電阻變化。
所有氣體都以不同的程度來傳導(dǎo)熱量,氣體傳遞的熱量是由其"導(dǎo)熱系數(shù)"(TC)值決定的。這種特性可以在傳感中加以利用,因為每種氣體都有不同的TC值。Neroxis的熱導(dǎo)率傳感器MTCS2601就是使用此特性來精確測量二元或準二元混合氣體樣品中存在的兩種氣體之一。
該傳感器使用匹配的熱敏電阻形成惠斯通電橋的一半。一個熱敏電阻位于樣品池中,另一個安裝在參比室中(提供密封和流動參比版本)。整個組件被加熱到+50°C,以確保樣品條件一致的等熱環(huán)境,為測量目標氣體濃度提供準確穩(wěn)定的平臺。
氣體微熱導(dǎo)率傳感器(MTCS)依賴于熱流量從位于絕緣介質(zhì)膜上的加熱電阻器轉(zhuǎn)移到裝置的冷部分。熱流直接取決于氣體的傳導(dǎo)率。其原理是在室溫下測量設(shè)備加熱部分和“冷”部分的信號。

二元混合物中的兩種氣體可能是純氣體?- 例如氮氣和氫氣 - 也可能是準二元混合物。空氣是準二元混合物的一個例子:它具有固定比例的氧氣和氮氣,兩者都具有非常相似的導(dǎo)熱性,因此行為很像單個氣體。如果某些氣體組分(如Ar, CO2, CH4,NH3)的熱導(dǎo)率同其它組分的熱導(dǎo)率差別顯著的話,也可用于測定樣品中這些氣體組分的濃度。
MTCS2601熱導(dǎo)式氣體傳感器由一個帶有四個?MEMS 技術(shù)實現(xiàn)的 Ni-Pt 電阻器的微機械熱導(dǎo)率傳感器構(gòu)成。該傳感器安裝在微型 SMD 封裝中,卷帶或托盤包裝供貨。這款?MEMS TC 傳感器與簡單的低功耗 CMOS 標準集成電路相結(jié)合,非常適用于要求超低功耗、使用壽命長且無需維護的?OEM 氣體探測器應(yīng)用。
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