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紅外傳感器對二氧化碳氣體進行非線性響應

時間:2021-06-29 點擊次數:

之前國內研制的半導體傳感器能夠探測出與疾病相關的各種揮發性氣體。另外,他們的目標是建立一個小型的便攜式呼吸監測傳感器系統,它比傳統的物聯網氣體傳感器能耗要低。

此前研制的半導體氣敏元件在傳感器上形成一層薄膜,它的電阻和電容隨氣體的反應而變化,通過加熱薄膜到幾百攝氏度就可以測量。

但是,某些壓力變化產生的瞬時力超過了設計所允許的范圍,尤其是使用抽取式儀器向傳感器輸送氣體的裝置。一些泵產生的氣體會不斷對氧傳感器產生壓力脈沖,人為地加強信號。因此,有必要在傳感器外設計一個氣體膨脹室以減小對傳感器壓力脈沖的影響。

氣體探測器傳感器在傳感器失去靈敏度后,必須更換傳感器,通過定期標定來判斷傳感器有無故障,如果校準值與標準氣體不符,必須更換傳感器。

一般情況下,每個傳感器都對應特定的氣體探測,但是沒有絕對的氣體報警。所以在選擇氣敏元件時,要盡可能了解其它氣體對傳感器的干擾,以保證其對特定氣體的準確探測。

新型氣體光學特性傳感器:這種類型的光導纖維溫度傳感器是將觸媒涂于光纖上,使其與氣體反應發熱。氣溫變化引起光纖溫度變化。用光纖測溫已達到實用水平,測氣效果良好。另外,測量氣體組分的傳感器也在不斷發展,如SAW傳感器對SO2、NO2、H2S、NH3、H2等氣體的檢測也在不斷發展。

此項研究試圖提供一種可以用來處理本質上為非線性的傳感數據的替代技術。為了得到相對簡單的曲線擬合方法(如多項式曲線擬合技術),我們采用紅外傳感器對二氧化碳氣體進行非線性響應,從而得到相對簡單的數據集。在更復雜的情況下,例如,如果傳感器產生的數據表現不理想(傳感器響應不穩定或傳感器響應漂移),或者傳感器產生的數據不能被擬合成易于理解的數學模型,那么就很難確定已提出的ANN數據處理技術的性能。

氣質應用場景分為室內和車內兩大領域,相關產品主要涉及CO2、粉塵傳感器。近幾年霧霾等空氣污染事件,促進了人們對空氣品質要求的提高,帶動了空氣凈化器、新風系統等產品的需求。PM2.5、CO2濃度等影響空氣質量的核心檢測對象,由此帶動激光/LED粉塵傳感器、CO2傳感器乃至VOC(揮發性有機氣體)傳感器的增加。

在中紅外區,紅外傳感器主要利用各種氣體吸收峰的不同特性來檢測特定氣體的濃度,這種傳感器能夠有效區分氣體的種類,并能檢測氣體的濃度,并可對大量的碳氫化合物進行檢測,對可燃氣體的檢測可以簡化檢測。

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