气敏半导体导体有很多种。这一原理是利用气敏半导体加热至200°C,其表面可吸附气体并改变其电阻,检测气体浓度。其优点是微量气体灵敏,结构简单,成本低。但当浓度大于1%时,反应迟钝、选择性和线性也差,所以很少用于检测气体浓度大于1%。
本论文设计的烟雾检测报警系统,可检测范围比较宽,设在0~100%LEL。通过这两种烟雾传感器应用特点的比较。研究发现,热催化型烟雾传感器具有更加突出,设计选型MC101热催化型烟雾传感器的优点。这种类型的线性传感器电桥输出电压和响应速度快,具有良好的重复性,选择性和内容是H2S稳定,可靠和优异的性能,有机硅中毒能力;可以在天然气、液化天然气、煤气和甲烷等可燃性气体和汽油、酒精、酮和苯等有机溶剂蒸气浓度检测的工业领域中使用。用在可燃气体泄漏报警器,可燃气体检测器,气体浓度等,广泛的应用[3]。
2。5 MC101型烟雾传感器的特点及应用
MC101传感器响应速度快、重复性好、选择性高、检测元素是稳定可靠,具有良好的耐硫化氢和耐有机硅中毒能力。可用于天然气、工业气体、液化石油气、烷烃可燃气体、汽油、酒精、酮、苯等有机溶剂蒸气浓度检测。适用于可燃性气体泄漏报警系统,可燃气体检测器,气体浓度仪等等。
接触燃烧式气体传感器可分为两种,直接接触燃烧和催化燃烧型接触(热线)。其工作原理是,由加热丝产生的热量改变时,电阻值的变化反映了气体的体积分数的变化时的气体敏感材料被电,可燃气体燃烧或催化剂燃烧的作用下加热。这种传感器,只能测量可燃气体,对可燃气体不敏感。例如,在铂丝涂层上,由铑和钯催化剂制成的有源传感器,具有广泛的频谱特性,可以检测各种可燃气体。接触燃烧式气体传感器是环境温度下非常稳定,并且能对爆炸下限的绝大多数可燃气体检测,广泛应用于石油化工、造船、矿山、浴室、厨房等领域的可燃气体监测和报警。
MC101按照催化燃烧效果的原理,由检测元件和补偿元件匹配两个臂部桥,遇到可燃性气体的检测元件电阻升高,输出电压的变化,桥电路变量电压气体浓度成比例的,补偿元件起参比和温度补偿的作用。图2-1所示的基本测试电路,外形结构如图2-2所示。
图2-2 基本测试电路 图2-3 MC101外形结构图
2。6 MC101型传感器的主要技术指标
(1)MC101传感器的基本特性参数
MC101传感器的基本特性参数如表2-1所示。
表2-1 MC101基本特性参数
工作电压(V) 3。0±0。1
工作电流(mA) 110±10
灵敏度(mV) 1%甲烷 25~50
1%丁烷 30~50
1%氢气 25~45
线形度(%) ≤5
测量范围(%LEL) 0~100
响应时间 (90%) 小于10秒
恢复时间 (90%) 小于30秒
使用环境 -40-+70℃ 低于95%RH
储存环境 -20—+70℃ 低于95%RH
外形尺寸(mm) Φ12mm×8mm
(2)MC101传感器的灵敏度特性
MC101传感器桥路输出呈线性,其灵敏度特性如图2-3所示。