有很多朋友問電化學傳感器的問題。朋友們的信息反饋有一些很專業,很到位,有一些信息我無法很快捕捉到問題的關鍵點。經過分析,我發現很大一部分是和對傳感器參數的理解相關。下面對傳感器的參數一一作解釋,統一標準,從而降低客戶的溝通成本。
1. 量程范圍(RANGE)
定義:能夠保證傳感器規格書所列各項參數的最高氣體濃度。
問:量程范圍有多寬?
答:不同的氣體傳感器都有各自的量程范圍,低至1PPM,高至100%VOL。1PPM量程的傳感器是測量特毒的毒氣,100%VOL量程的是測量高濃氧氣。醫療氧傳感器的量程比較特殊,例如:200,000%mbar,這個單位的意思是在大約2個標準大氣壓下,傳感器最高能測到100%VOL,計算式為2,000mbar*100%VOL=200,000%mbar。(1標準大氣壓=1013mbar)
問:輸出和氣體濃度是什么關系?
答:EC傳感器有的是電流源,即輸出電流和被測氣體濃度成正比;有的是電壓源,即輸出電壓和氣體濃度成正比。這種“成正比”的關系在儀表行業稱為“線性”,即被測氣體濃度和輸出電流或電壓成線性。
問:什么是過載量程?
答:有些傳感器的規格書上除了量程,還有一個參數叫“過載量程”(OVERLOAD RANGE)。這個參數是告訴用戶:在這個濃度下,傳感器可以短時間(幾分鐘)測量而傳感器不會永久性損壞,但性能無法符合規格書上所列參數。如果超過過載量程,會造成傳感器永久損壞。
2. 靈敏度(SENSITIVITY)
定義:被測氣體改變一個單位濃度,傳感器輸出電流或電壓的改變量。
問:靈敏度單位是什么?
答:對毒氣傳感器來說,最常見的單位是nA/PPM或uA/PPM。對常量氧傳感器來說,其單位是uA@20.9%VOL O2,意思是在空氣中,輸出的電流是多少微安。對微量氧傳感器來說,其單位是mV@20.9%VOL O2,當然,我不贊成微量氧傳感器放在空氣中測試,因為微量氧傳感器是測PPM級O2的,長時間暴露在空氣中,會讓它很快失效。對醫療氧氣傳感器來說,其單位是mV@20.9%VOL O2,醫療氧氣傳感器的最大量程都是100%VOL。
問:同一個型號的傳感器靈敏度誤差有多大?
答:具體需要看靈敏度后面的誤差范圍,例如,一氧化碳傳感器4CM的靈敏度是70±20nA/PPM。其中"±20nA"就是傳感器的個體差異。
問:靈敏度會變化嗎?在什么情況下會變化?
答:EC傳感器的靈敏度是會變化的,影響靈敏度的因素包括:溫度、濕度、壓力、流速、壽命、干擾氣體。以上參數,在規格書所定義的范圍內變化是不會影響傳感器壽命的,但如果超過了這些范圍,傳感器可能會受到不可逆的破壞。