热导技术分析气体的工作原理介绍

                   
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                       热导技术分析气体的工作原理介绍

热导原理适用于混合气体中的被测气体的导热系数远大于背景混合气的情况，例如，混合气为氢气和甲烷。
此类传感器，产品具备高精度、低漂移、高分辨率以及极宽的测量范围等特点。
如果被测气体采用空气混合、并且被测气体的热导率与空气相接近，该被测气体无法进行检测。例如，检测空气中的氨气与一氧化碳，二氧
化碳等。热敏元件暴露在气体样品室中，而参比单元封装在密封气室内。如果被测气体的导热系数大于参比气的热导系数，则检测单元的温
度将降低。如果被测气体的导热系数小于参比气的热导系数，则检测单元的温度将升高。气体流通室中的这种温度变化与被测气体浓度成正
比关系。检测器采用热敏电阻，当气体流经热敏电阻时，热敏电阻的输出值会因热导系数的影响而发生改变。这些热敏电阻采用惠斯顿电桥
方式连接。


      


当四个热敏电阻完全相同时，VOUT端输出电压为0V，此时电桥是平衡的。在做零点校准时，参比气体通过所有丝状热敏电阻，由于电阻值
相同，电桥依然平衡。当被测气体通过电桥的一半区域，VOUT端会有电压输出，该电压值与被测气体浓度有关。检测单元一部分位于参比
气体，一部分位于被测气体。这些单元以电桥形式连接，并且有电流恒定地流过电桥来进行加热。如果每个单元都被相同气体包围，那么每
个单元的温度和电阻都相同，电桥将保持平衡。
一旦气体引入到被测气流中，被测气流将产生温度变化，变化程度大大超过在参比气体中的变化。此时，电桥将打破平衡，产生电压信号输出，
该电压值与被测气体浓度直接相关连，从而测定了要测气体的浓度。