熱導技術分析氣體的工作原理介紹

                   
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                       熱導技術分析氣體的工作原理介紹

熱導原理適用于混合氣體中的被測氣體的導熱系數遠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。
如果被測氣體采用空氣混合、并且被測氣體的熱導率與空氣相接近，該被測氣體無法進行檢測。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。如果被測氣體的導熱系數大于參比氣的熱導系數，則檢測單元的溫
度將降低。如果被測氣體的導熱系數小于參比氣的熱導系數，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
比關系。檢測器采用熱敏電阻，當氣體流經熱敏電阻時，熱敏電阻的輸出值會因熱導系數的影響而發生改變。這些熱敏電阻采用惠斯頓電橋
方式連接。


      


當四個熱敏電阻相同時，VOUT端輸出電壓為0V，此時電橋是平衡的。在做零點校準時，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。當被測氣體通過電橋的一半區域，VOUT端會有電壓輸出，該電壓值與被測氣體濃度有關。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行加熱。如果每個單元都被相同氣體包圍，那么每
個單元的溫度和電阻都相同，電橋將保持平衡。
一旦氣體引入到被測氣流中，被測氣流將產生溫度變化，變化程度大大超過在參比氣體中的變化。此時，電橋將打破平衡，產生電壓信號輸出，
該電壓值與被測氣體濃度直接相關連，從而測定了要測氣體的濃度。