热式传感器:MEMS热式流量传感器

2021/11/10 07:15 · 传感器知识资讯 ·  · 热式传感器:MEMS热式流量传感器已关闭评论
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热式传感器:MEMS热式流量传感器MEMS热式流量传感器一.产品简介SDS-FL01系列是采用微机电系统(MEMS)流量传感芯片制作,适用于各种用途的清洁、相对干燥性气体的测量,实现设备的数字化、智能化和提升高安全性,具有对传统行业革新的作用和提升;宽范围的流量量程满足行业不同设备的流量测量需求,高灵敏度,高可靠性,高稳定性和低成本的性能特

热式传感器:MEMS热式流量传感器  第1张

热式传感器:MEMS热式流量传感器

MEMS热式流量传感器

一. 产品简介
SDS-FL01系列是采用微机电系统(MEMS)流量传感芯片制作,适用于各种用途的清洁、相对干燥性气体的测量,实现设备的数字化、智能化和提升高安全性,具有对传统行业革新的作用和提升;宽范围的流量量程满足行业不同设备的流量测量需求,高灵敏度,高可靠性,高稳定性和低成本的性能特点。
SDS-FL01系列产品是基于MEMS流量传感单元、高精度数字处理电路组成,集成的高分辨率A/D转换器和具有内部校准功能的逻辑电路共同保证了传感信号实时有效采集,获得精确的流量信号,并在内部进行相应的补偿算法处理,因此无需在做任何外部校准补偿就能确保高精度的流量输出。主要是为医用呼吸机市场开发,可以满足许多医疗和分析仪器的应用需要。

1.量程范围:更多量程范围可咨询销售获取
2. SLM:每分钟标准升,标准条件:0℃和1个大气压

二.典型应用
呼吸机
制氧机
防毒面罩和呼吸器
喷雾器
持续起到正压通气(CPAP)设备
麻醉机
检漏仪
光谱仪
质量流量控制器

热式传感器:MEMS热式流量传感器  第2张

热式传感器:热导式气体传感器

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热导式气体传感器
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概述:热导式气体传感器属于电学类气体传感器,是能感知环境中某种气体及其浓度的一种装置或者器件,它能将与气体种类和浓度有关的信息转换成电信号,从而可以进行检测、监控、分析和报警。
中文名
热导式气体传感器
作 用
感知环境中某种气体及其浓度
优 点
检测范围大 工作稳定性好
缺 点
检测精度差、灵敏度低
目录
1
工作原理
2
特点
?
优点
?
缺点
热导式气体传感器工作原理
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热导式气体传感器属于电学类气体传感器,是能感知环境中某种气体及其浓度的一种装置或者器件,它能将与气体种类和浓度有关的信息转换成电信号,从而可以进行检测、监控、分析和报警。热导传感器是最早用于气体检测的气体传感器。
热导式气体传感器特点
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热导式气体传感器优点
1.检测范围大,最高检测浓度达100%2.工作稳定性好、使用寿命长、不存在触媒老化的问题。具有较高的稳定性和可靠性。3.具有“广谱”性,可以检测几乎所有的气体。既可以检测所有可燃性气体,也可以检测惰性气体。而且在被测环境中有氧或无氧的情况下都可以实现气体浓度的检测。4.检测装置简单、价格便宜、使用维护方便。这些优良特性是很多气体传感器不具备的。
热导式气体传感器缺点
存在检测精度差、灵敏度低、温度漂移大等缺陷,限制了热导气体的传感器的广泛应用。
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热式传感器:热电式传感器

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热电式传感器
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热电式传感器是将温度变化转换为电量变化的装置。它是利用某些材料或元件的性能随温度变化的特性来进行测量的。温度是表征物体冷热程度的物理量。它反映物体内部各分子运动平均动能的大小。温度可以利用物体的某些物理性质(电阻、电势、等)随着温度变化的特征进行测量。测量方法按作用原理分接触式和非接触式。
中文名
热电式传感器
定 义
将温度变化转换为电量变化的装置
热电特点
测量精度高,广
热电优势
信号输出较大
目录
1
定义
2
特点
3
工作原理
4
工作原理
5
基本定律
6
常用热电偶
7
温度补偿
热电式传感器定义
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例如将温度变化转换为电阻、热电动势、热膨胀、导磁率等的变化,再通过适当的测量电路达到检测温度的目的。把温度变化转换为电势的热电式传感器称为热电偶;把温度变化转换为电阻值的热电式传感器称为热电阻。
热电式传感器特点
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1、热电偶特点:测量精度高:因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。测量范围广:常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。构造简单,使用方便:热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。2、热电阻特点:信号输出较大,易于测量;热电阻要借助外加电源,而热电偶可自身产生电势;热电阻的测温反应速度慢;同类材料制成的热电阻不如热电偶测温上限高。
热电式传感器工作原理
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热电偶是利用热电效应制成的温度传感器。所谓热电效应,就是两种不同材料的导体(或半导体)组成一个闭合回路,当两接点温度T和T0不同时,则在该回路中就会产生电动势的现象。由热电效应产生的电动势包括接触电动势和温差电动势。接触电动势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势。其数值取决于两种不同导体的材料特性和接触点的温度。温差电动势是同一导体的两端因其温度不同而产生的一种电动势。其产生的机理为:高温端的电子能量要比低温端的电子能量大,从高温端跑到低温端的电子数比从低温端跑到高温端的要多,结果高温端因失去电子而带正电,低温端因获得多余的电子而带负电,在导体两端便形成温差电动势。热电阻传感器是利用导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的。热电阻广泛用来测量-200~850℃范围内的温度,少数情况下,低温可测量至1K,高温达1000℃。标准铂电阻温度计的精确度高,作为复现国际温标的标准仪器。
热电式传感器工作原理
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热电效应两种不同性质的导体或半导体材料A、B串接成一个闭合回路,如果两接合点处的温度不同,即T≠T0,则在两导体间产生热电势,也称热电动势,常用EAB(T,T0)表示。同时在回路中有一定大小的电流,这种现象称为热电效应。几个概念:热电极:闭合回路中的导体或半导体A、B,称为热电极;热电偶:闭合回路中的导体或半导体A、B的组合,称为热电耦;工作端:两个结点中温度高的一端,称为工作端;参比端:两个结点中温度低的一端,称为参比端;热电动势:两导体的接触电势 + 单一导体的温差电势;⑴接触电势:产生接触电势的主要原因:① 不同材料具有不同的自由电子密度;② 两种不同材料的导体接触时,接触面会发生电子扩散;当扩散达到动态平衡时,在接触区形成一个稳定的电位,表示为:如图1所示:
图1
⑵温差电势:① 导体中自由电子在高温端具有较大的动能;② 电子从高温端向低温端扩散,因而高温端带正电,低温端带负电,形成静电场,并阻碍电子扩散;
图2
当扩散达到动态平衡时,两端产生一个相应的电位差,称为温差电势,表示为:如图2所示:⑶接触电势与温差电势的性质:用公式可以证明:
图3
⑷回路总电势:用小写e表示接触或温差电势,用大写E表示回路总电势。如所4示:
图4
图5
几点讨论:如图5所示
[1]

热电式传感器基本定律
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语音
①中间导体定律在热电偶回路中接如第三种材料的导体(传感器引出)时,只要其两端温度相等,总回路电势不变。如图6所示:
图6
用途:接入仪表测量线。②参考电极定律(标准电极定律)
图7
设结点温度为T、T0,则用导体A、B组成的热电偶产生的热电势等于导体A、C组成的热电偶和导体C、B组成的热电偶产生的热电势的代数和。如图7所示,有:参考电极定律应用:由于铂丝的理化性能稳定,如果能实验测得各种材料热电极对铂丝的热电特性,就不难推得任意材料间的热电特性。③中间温度定律结点温度为(T、T0)时的热电势等于该热电耦在结点温度为(T、Tn)和(Tn、T0)时相应热电势的代数和。即如图8所示:
图8
结论:中间温度定律为制定热电偶得分度表奠定了理论基础。从分度表查出参考端为零度时得热电势,即可求得参考端温度不为零时得热电势。
[1]
例:用镍铬-镍硅热电偶测量热处理炉炉温。冷端温度T0=30℃,此时测得热电势E(T,T0)=39.17mV,则实际炉温是多少?解:由T0=30℃查分度表得:E(30,0)=1.2mV,则:E(T,0)=E(T,30)+ E(30,0)=39.17mV+ 1.2mV=40.37mV再由40.37mV查分度表,得实际炉温T=977℃
热电式传感器常用热电偶
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语音
1.铂铑-铂热电偶:S型热电偶。特点:精度高,标准热电偶。但热电势小。(<1300℃)2.镍铬-镍硅热电偶:K型热电偶。特点:线性好,价格低,最常用。但精度偏低。(-50~1300℃)3.镍铬-考铜热电偶:E型热电偶。特点:灵敏度高,价格低,常温测量,但非均匀线性。(-50~500℃)4.铂铑30-铂铑6热电偶:B型热电偶。特点:精度高,冷端热电势小,40℃下可不修正。但价格高,输出小。5.铜-康铜热电偶:T型热电偶。特点:低温稳定性好,但复制性差。 热电式传感器温度补偿 编辑 语音 1.补偿原因:①从前述分析可知,只有当热电偶冷端温度保持不变时,热电势才是被测温度得单值函数;②实际应用中,由于冷端暴露在空气中,往往和工作端又比较接近,故冷端温度易波动;2.补偿方法:⑴补偿导线法:目的:使冷端远离工作端,和测量仪表一起放到恒温或温度波动小的地方。手段:①延长热电偶的长度:安装不便,费用高;②采用补偿导线,要求:a.在0~100℃范围内和所连接的热电偶有相同的热电性能;b.材料是廉价金属注意:①冷端需有自动补偿装置,补偿导线才有意义,且连接处<100℃;②补偿导线不能选错,如:铂铑-铂热电偶:补偿线用铜-镍铜;镍铬-镍硅热电偶:补偿线用铜-康铜;⑵冷端温度计算校正法:①热电势修正法:冷端温度不为零时,运用热电偶分度表修正,修正方法如前例所述。②温度修正法:设:T’为仪表指示温度;T0为冷端温度;则:被测实际温度T为:T=T’+k T0式中:k为热电偶修正系数,和热电偶的种类和测温范围相关,有表可查。例:在前例中解:指示温度:T’=946℃;(当E(T,T0)=39.17mV时,查分度表可得)冷端温度: T0=30℃;查表底:k=1.00则实际炉温:T=T’+k T0=946℃+ 1.00× 30℃=976℃和热电势修正法所得炉温相差1℃,此方法在工程上应用广泛。⑶冰浴法:冷端用冰水混合物保持在0℃。特点:可避免校正的麻烦,但使用不便,多在实验室使用。 (4)补偿电路法:见图所示 [1] 词条图册 更多图册 参考资料 1. 陈杰.传感器与检测技术:高等教育出版社,2002.8:85 热式传感器:MEMS热式流量传感器  第3张

热式传感器:瑞士Neroxis 热导式气体传感器

产品介绍

一、热导式气体传感器 MTCS2601 描述:
MTCS2601 传感器由基于 MEMS 技术的 4 个 Ni-Pt 电阻组成的微机械的热电导率传感器。此传感器安装在小型的 SMD 封装内。同时结合了低功耗 CMOS 标准集成电路,非常适合 OEC厂商的泄漏检测,或者基于帕拉尼原理的真空度检测,需要超低功耗,长寿命和免维护的产品。适用于恶劣环境下初级压力控制,需要功耗和尺寸的限制,或者是气体泄漏或者水分,或者侵入。

二、 热导式气体传感器 MTCS2601特点:
MEMS 传感器遵循没有化学反应的物理皮拉尼原理,基于气体热导率变化对于压力
测量范围:0.0001~1000mbar,卓越的可重复性
硅晶片上有加热电阻,并且有优异的温度补偿
超小的传感器气体体积例如<0.1cm3 稳定和长的 MTBF(> 小时) ,基于物理阻抗感应原理
超低功耗消耗(<6mW),由于使用了带小加热元件的 MEMS 传感器 超快响应时间<50mS 对安装位置不敏感 可以使用在串扰气体环境中 与一个简单恒定的温度电路兼容 三、 热导式气体传感器 MTCS2601应用: 1.作为气体浓度测量传感器的应用: 室内外空气中H2、CH4、CO2、LPG气体监测 ?食品工业的过程控制(例如碳酸饮料中二氧化碳的测量) ?用于燃料电池的氢传感器 ?沼气厂中CH4的测量 ?检测制冷气体(CFC、PFC、HFCs等) ?电子产品(例如潜水设备的氦气控制) ?呼吸系统监测(医疗) ?控制在惰性气体下运行的封闭系统中的泄漏(例如应变计、硬盘质量控制等) 2.作为真空度/压力测量传感器应用: ?固定和便携式分析仪器 ?封闭系统(如动能储存系统)中的泄漏检测和主要真空控制 ?半导体行业使用的真空设备 ?食品工业(真空包装机) 一般来说,皮拉尼微型传感器占据的面积小,能够集成到任何需要其控制的主要真空系统中(例如,密封控制、潜在腐蚀或意外开启) 四、 热导式气体传感器 MTCS2601推荐的操作条件 MGSM2601 有 4 个分开连接的电阻:Rm1 和 Rm2 坐落在薄膜上和用于加热/测量; Rt1 和Rt2 坐落在传感器的“冷部分”和用于温度测量和补偿。对于在低真空的压力测量,恒定的 过温度操作模式是被推荐的。 由于在一定范围内的压力传导率改变是重要的, 能快速的取决于应用,这是极佳的方法避免传感器的损坏。 储存条件 温度: -40~100°C 湿度: 0~100%RH,非冷凝 机械压力测试 重力加速度:1000g, 0.2mS, 半正弦波 振动:10g RMS,正弦波:20~2000Hz

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