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分享空气质量传感器标定方法

日期:2020-04-10 05:49
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摘要: 分享空气质量传感器标定方法 空气质量传感器是一种广谱型的气体传感器,对日常生活中常见的气体,如甲醛、甲苯、乙苯、二甲苯、氨气、氢气、酒精、一氧化碳、甲烷、丙烷、甘烷、苯乙烯、丙二醇、酚等有机挥发气体、香烟、木材、纸张燃烧产生的烟雾等都具极高的灵敏度。按构成传感器的材料特性可分为半导体和非半导体两大类。市面上较普及检测室内空气质量VOC使用的半导体原理,因为半导体传感器具有较高的性价比,其为定性检测,反应灵敏,效果尚可。而传感器出厂标定对传感器的使用也起到至关重要的作用,现各厂商采用的标...

分享空气质量传感器标定方法

 空气质量传感器是一种广谱型的气体传感器,对日常生活中常见的气体,如甲醛、甲苯、乙苯、二甲苯、氨气、氢气、酒精、一氧化碳、甲烷、丙烷、甘烷、苯乙烯、丙二醇、酚等有机挥发气体、香烟、木材、纸张燃烧产生的烟雾等都具极高的灵敏度。按构成传感器的材料特性可分为半导体和非半导体两大类。市面上较普及检测室内空气质量VOC使用的半导体原理,因为半导体传感器具有较高的性价比,其为定性检测,反应灵敏,效果尚可。而传感器出厂标定对传感器的使用也起到至关重要的作用,现各厂商采用的标定方法大同小异。
    由于半导体空气质量传感器元件在生产加工过程中由于材料的差异、生产工艺误差、烧结温度、环境等影响导致传感器特性不同,需标定方可使用。Rs(10ppm氢气中)与R0(清洁空气中)的比值在0.3-0.6之间,某些品质控制较差的厂家的产品,比值从0.1-0.9都有,在终端产品的具体表现在相同的空气品质条件下,不同的产品显示不同污染等级。因此极有必要对传感器进行标定校准,传感器标定就涉及到标定生产工艺问题,良好的工艺可使传感器检测准确,一致性极好。
    标定校准所需设备:实验室、VOC测试仪、自动配气系统、空气净化系统、电脑及配套测试App。以本企业QS3012系列模块为例,简单先容标定校准方法及过程。标定校准分两个部分,一是零点(ZERO)校准,二是跨度校准(SPAN)。首先将模块通电老化24小时,使传感器的输出特性稳定。然后将模块置于洁净实验设备中,将模块插入测试座,测试座通过数据总线与电脑连接。由于常规大气中已经包含一定浓度的VOC气体,特别是工厂区域各种有害气体的浓度更高,因此标定过程中,必须保证实验室设备为洁净环境。当VOC测试仪数据<0.01ppm并稳定2分钟后,电脑将读取各个模块中传感器的等效电阻R0并暂存于数据库中。接下来停止空气净化装置,设置好气体成分及浓度后启动自动配气系统,当配气浓度达到设定值并稳定2分钟后记录传感器的等效电阻Rs暂存于数据库中。由于VOC浓度与传感器的Rs/ R0非线性关系,而是近似指数关系,为了减小单片机的运算量,通过电脑中配套的测试App计算出各种浓度下Rs/ R0值,生成表格后再写入单片机EEPROM中。模块中的单片机只需要通过查表即可读出当前环境中的VOC浓度。至此,整个标定过程基本完成。如需更精准的标定数据,可以采用多点多次标定的方式
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