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甲烷传感器

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甲烷传感器的原理

甲烷传感器的原理

甲烷传感器的检测方法主要有两种:干涉法和光谱吸收法。

1.干涉法

气体的折射率不仅与温度、压强有关, 当混有其他气体时还会随气体的特性与浓度而改变(常用的干涉仪有雅敏干涉仪、瑞利干涉仪和迈克尔逊干涉仪)若波长已知, 根据条纹的变化数目, 应用上式, 即可求出一定温度和气压下的待测气体的折射率,与甲烷气体和空气的折射率相对比,从而确定甲烷在空气中的浓度。

2.光谱吸收法

光谱吸收法的基本原理是气体分子的选择吸收理论,气体分子的选择吸收理论:气体分子只能吸收那些能量正好等于它的某两个能级的能量之差的光子,不同分子结构的气体会因为其不同结构所决定的不同能级而吸收不同频率的光子,吸收光子后, 气体分子跃迁到激发态, 在激发态停留非常短的时间后, 又通过直接发射回到稳定状态, 在这个过程中, 释放出光子,通过观察光的颜色可以确定这种气体的浓度。

2甲烷气体传感器的电路结构

元件外形结构:

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基本测试电路:


3甲烷气体传感器的技术参数

半导体可燃气体传感器:

1.标准封装:胶木(黑胶木)

2.检测气体:天然气、甲烷

3.检测浓度:300-10000ppm(甲烷、天然气)

4.回路电压(Vc):≤24V DC

5.加热电压(VH):5.0V±0.2V ACorDC

6.负载电阻(RL):可调

7.加热电阻(RH):31Ω±3Ω(室温)

8.清洁空气中电阻(Ra):≤2000KΩ

9.加热功耗(PH):≤900mW

10.敏感体表面电阻(Rs):2KΩ-20KΩ(in 5000ppm CH4 )

11.灵敏度(S):Rs(in air)/Rs(5000ppm甲烷)≥5

12.浓度斜率(α):≤0.6(R5000ppm/R3000ppm CH4)

13.温度、湿度:20℃±2℃;65%±5%RH

14.标准测试电路:Vc:5.0V±0.1V;

15.VH: 5.0V±0.1V

16.预热时间:不少于48小时

17.响应时间( tres ):≤10S

18.恢复时间( trec ):≤30S

19.元件功耗:≤0.7W

20.使用寿命:5年

4甲烷气体传感器的特点

1.功耗低,响应速度快,灵敏度高

2.寿命长(≥5年) 工作稳定可靠

3.环境适应能力强(抗烟、酒精,不怕油分子吸附)

4.应用电路简单

5.简单的驱动电路即可

6.高浓度可燃气体冲击时,传感器无影响

7.对酒精、香烟烟雾等有干扰能力

8.对甲烷及液化石油气高度的灵敏性,可检测多种可燃性气体,特别是天然气,是一款适合多种应用的低成本传感器。

9.在较宽的浓度范围内对可燃气体有良好的灵敏度

5甲烷气体传感器的应用

甲烷气体传感器主要应用在以下方面:

1.煤矿瓦斯监测、工业甲烷、天然气监测

2.以天然气为动力燃料的汽车安全监测

3.家庭用气体泄漏报警器

4.工业用可燃气体报警器

5.便携式气体检测器



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