熱導(dǎo)式氣體傳感器的原理及應(yīng)用范圍分析

熱導(dǎo)式氣體傳感器是對甲烷、氦氣和氫氣等氣體進(jìn)行定量的裝置，其體積百分比在0到100%之間，熱導(dǎo)率與空氣等參考?xì)怏w相對應(yīng)，熱導(dǎo)率的差異可以根據(jù)氣體的溫度而變化。

與催化顆粒傳感器中的補(bǔ)償器一樣，熱導(dǎo)式氣體傳感器中提供了兩個匹配的惰性磁珠。焊道焊接在由金屬罐組成的集管上。其中一個珠子密封在金屬罐或認(rèn)證頭部內(nèi)的腔室中，另一個珠子暴露在目標(biāo)氣體中。

熱導(dǎo)式氣體傳感器設(shè)置在惠斯通電橋電路中，并提供恒定電壓。在大氣條件下，珠子會釋放熱量，從而產(chǎn)生一定的電阻差。這種差異提供了一個橋信號，可以在電路內(nèi)使其無效。

當(dāng)探測元件暴露在目標(biāo)氣體中時，由于探測器磁珠的熱量損失而導(dǎo)致磁珠溫度上升或下降，從而導(dǎo)致電阻的形成，珠溫差對應(yīng)于目標(biāo)氣體相對于參考?xì)怏w的熱導(dǎo)率差。但是，密封珠不會發(fā)生任何變化，電橋電路的正/負(fù)結(jié)果會降低電阻的上升或下降。

根據(jù)目標(biāo)氣體、工作電壓和傳感器類型導(dǎo)出的輸出，純氬氣的正電壓為50到100毫伏，氦氣和甲烷等純氣體的負(fù)電壓為100到700毫伏。

熱導(dǎo)式氣體傳感器分辨率和精度：

通常，熱導(dǎo)式氣體傳感器測量體積百分比在0到100%之間的氣體。然而，傳感器的分辨率足以擴(kuò)展到如此大的LEL范圍。由曲線擬合得到的輸出精度決定了傳感器的分辨率。

熱導(dǎo)式氣體傳感器的工作不會危害環(huán)境，也不需要氧氣供應(yīng)，因為不涉及催化過程。然而，當(dāng)檢測珠上的物種分解時，傳感器的響應(yīng)可能隨珠溫的變化而變化，所以必須徹底密封補(bǔ)償元件，以避免目標(biāo)氣體到達(dá)元件時信號丟失。另外，目標(biāo)氣體的不同壓力和濕度水平會影響珠的熱損失率。

法國Endetec 熱導(dǎo)式氣體傳感器 - MTCS2601，由基于 MEMS 技術(shù)的 4 個 Ni-Pt 電阻組成的微機(jī)械的熱電導(dǎo)率傳感器。此傳感器安裝在小型的 SMD 封裝內(nèi)。同時結(jié)合了低功耗 CMOS 標(biāo)準(zhǔn)集成電路，非常適合 OEC廠商的泄漏檢測，或者基于帕拉尼原理的真空度檢測，需要超低功耗，長壽命和免維護(hù)的產(chǎn)品。適用于惡劣環(huán)境下初級壓力控制，需要功耗和尺寸的限制，或者是氣體泄漏或者水分，或者侵入。

熱導(dǎo)式氣體傳感器 MTCS2601應(yīng)用：

低真空控制遵循皮拉尼原理。此傳感器容易增加壓力閥或者直接在真空管或系統(tǒng)，例如微小機(jī)械泵系統(tǒng)，真空泵機(jī)器和分析儀器。

在固定的壓力下，閉合系統(tǒng)或儀器的完整控制的泄漏檢測，能偵測缺陷，例如腐蝕或者簡單的盒子打開。

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