Wat is een gassensor: typen, toepassingen en voordelen

Gassensoren helpen ons schadelijke of nuttige gassen in de lucht te vinden.Ze veranderen gasniveaus in signalen die we kunnen meten.Ze werken in huizen, voertuigen, ziekenhuizen, boerderijen en fabrieken om ervoor te zorgen dat mensen veilig blijven en systemen goed werken.Dit artikel legt uit wat gassensoren zijn, hoe ze werken, waar ze worden gebruikt en hoe ze zich verhouden tot koolmonoxide -sensoren.

Catalogus

Figuur 1: Gassensormodule

Wat is gassensor?

Een gassensor is een apparaat dat de aanwezigheid van een specifiek gas in de omliggende lucht vindt en meet.Het werkt door het gasniveau te veranderen in een elektrisch signaal - zoals weerstand, spanning of stroom - dat kan worden gemeten en geanalyseerd.Het gebruikte type sensor hangt af van het gedetecteerd gas en hoe nauwkeurig de lezing moet zijn.Sommige sensoren geven constante metingen, terwijl anderen alleen reageren wanneer gasniveaus een ingestelde punt bereiken.Om betrouwbaar te blijven, moeten gassensoren regelmatig worden getest en aanpassing.

Toepassingen van gassensor

Figuur 2: Gassensor -toepassingen

Gassensoren worden in veel gebieden gebruikt om mensen veilig te houden en om systemen soepel te laten verlopen. Thuis, ze detecteren lekken uit kachels of kachels en helpen ongevallen te voorkomen. In industrie, ze volgen schadelijke dampen en ontvlambare stoffen om veilige werkomstandigheden te garanderen. Medische hulpmiddelen Vertrouw op deze tools om ademhalingsgassen voor patiënten te regelen en te beheren. Voertuigen Gebruik ze om de emissies te controleren en de brandstofefficiëntie te verbeteren. In de landbouw, ze helpen opslaggebieden te beheren door veranderingen in gasniveaus te detecteren.Openbare ruimtes profiteren ook van deze sensoren door luchtvervuiling in de gaten te houden.Gassensoren helpen de gezondheid te beschermen, de veiligheid te verbeteren en schonere omgevingen te ondersteunen.

Soorten gassensor

Gassensoren kunnen op verschillende manieren worden gegroepeerd op basis van hun doel en hoe ze werken.Een manier is door het type gas dat ze detecteren - sommige zijn gebouwd voor ontvlambare gassen, andere voor giftige gassen en sommige voor zuurstof.En nu zullen we ons concentreren op gassensoren die worden gecategoriseerd door hun detectieprincipes.

Figuur 3: Soorten gassensoren op basis van detectieprincipe

Halfgeleidergassensor

Halfgeleidergassensoren vormen het grootste deel van de types van gassensor en worden vaak gebruikt om verschillende gassen te detecteren door veranderingen in elektrische weerstand te detecteren.Deze sensoren gebruiken metaaloxiden zoals tinoxide, wolfraamoxide of zinkoxide als het detectiemateriaal.Wanneer gasmoleculen interageren met het oppervlak, veroorzaken ze een verschuiving in geleidbaarheid, die de transducer vervolgens verandert in een leesbaar signaal.

De sensor gebruikt een verwarmde laag metaaloxide als het detectieoppervlak.In schone lucht plakken zuurstofmoleculen aan dit oppervlak en nemen vrije elektronen uit het materiaal, waardoor de weerstand toeneemt.Wanneer een doelgas aanwezig is, reageert het met de zuurstof, waardoor de elektronen worden bevrijd en de weerstand verlagen.Deze verandering wordt gemeten en omgezet in een elektrisch signaal dat het gasniveau toont.

Deze sensoren worden gewaardeerd voor hun eenvoudige ontwerp, snelle responstijd, hoge gevoeligheid en lage kosten.Gemeenschappelijk gebruik omvat koolmonoxidedetectoren in huizen, ademanalysatoren, luchtkwaliteitsmonitors en gaslekdetectiesystemen in fabrieken.

Elektrochemische gassensor

Elektrochemische gassensoren detecteren gas door een chemische reactie op het elektrodeoppervlak te activeren, waardoor een elektrisch signaal (zoals stroom of spanning) proportioneel met de gasconcentratie produceert.Ze worden geleverd in verschillende soorten, waaronder primaire batterij, elektrolysecel, concentratiecel en beperkende stroomsensoren - zeker geschikt voor specifieke gassen zoals zuurstof, koolmonoxide, ammoniak of zwaveldioxide.

Deze sensoren werken door het gas door een kleine opening te laten gaan waar het reageert met chemicaliën binnen.Deze reactie creëert een klein elektrisch signaal dat vertelt hoeveel gas aanwezig is.

Deze sensoren zijn compact, energiezuinig en bieden een goede nauwkeurigheid, lineariteit en herhaalbaarheid.Ze worden veel gebruikt bij milieumonitoring, medische diagnostiek, industriële veiligheid en voedseltests.

Infraroodgassensor (NDIR)

Infraroodgassensoren, ook bekend als NDIR (niet-dispersieve infrarood) sensoren, werken door infraroodlicht te glanzen door een gasmonster.Verschillende gassen absorberen specifieke golflengten van dit licht.Wanneer gas aanwezig is, vermindert dit de hoeveelheid licht die de detector bereikt.De sensor meet deze druppel om erachter te komen hoeveel gas er is.

Deze sensoren zijn niet afhankelijk van chemische reacties, waardoor ze stabiel, langdurig en minder worden beïnvloed door andere gassen.Ze zijn zeer nauwkeurig, hebben weinig onderhoud nodig en werken in de loop van de tijd goed.Ze kunnen echter duurder zijn dan andere typen, werken mogelijk niet goed op stoffige of vochtige plaatsen en kunnen de gasstroomsnelheid niet meten.NDIR -sensoren worden gebruikt in luchtkwaliteitsmonitors, auto -emissiesystemen, industriële veiligheidstools en medische apparatuur.

Foto -akoestische gassensor

Foto -akoestische gassensoren combineren NDIR en akoestische technologie.Wanneer een gepulseerde lichtstraal wordt geabsorbeerd door gasmoleculen, verwarmen ze licht op, waardoor drukgolven worden veroorzaakt.Een microfoon detecteert deze geluidsgolven en zet ze om in elektrische signalen om de gasconcentratie te meten.MEMS -microfoons worden gebruikt voor compacte, efficiënte werking.

Deze sensoren zijn zeer gevoelig voor lage gasniveaus en kunnen worden ontworpen voor specifieke gassen.Ze bieden snelle reactie, contactloze meting en stabiliteit op lange termijn.Vaak in milieumonitoring, medische diagnostiek en industriële veiligheid, ze zijn ideaal voor continue monitoring.Ze kunnen echter gevoelig zijn voor trillingen of lawaai en vereisen een complexere kalibratie en hogere kosten.

Mems Gassensor

MEMS (micro-elektromechanische systemen) Gassensoren gebruiken microscopische mechanische en elektronische onderdelen gebouwd op een siliciumchip.Ze detecteren gassen met behulp van verschillende technieken, waaronder capacitieve, thermische of piëzo -elektrische detectie, afhankelijk van het ontwerp.Deze sensoren zijn ultra-klein, lichtgewicht en ideaal voor draagbare of draagbare apparaten.

MEMS worden veel gebruikt in slimme elektronica, autosystemen, drones en industriële automatisering.MEMS -voordelen omvatten lage stroomgebruik, nauwkeurige metingen en eenvoudige integratie in compacte apparaten.Ze kunnen echter worden beïnvloed door omgevingsfactoren, hebben een beperkt meetbereik en kunnen sneller verslijten in barre omstandigheden.

Gassensor Voordelen

Figuur 4: NDIR -gassensor

Gassensoren zijn nuttig omdat ze gevaarlijke of nuttige gassen in de lucht kunnen vinden.Ze zijn klein, gemakkelijk te gebruiken en kunnen snelle resultaten opleveren.Sommigen kunnen tegelijkertijd meer dan één gas controleren.Ze worden gebruikt in huizen, fabrieken, auto's en ziekenhuizen om mensen veilig te houden.

Maar gassensoren hebben ook enkele nadelen.Ze moeten mogelijk worden gecontroleerd en regelmatig worden aangepast om correct te blijven.Sommigen kunnen niet meer werken als het te warm, te koud of te nat is.Ze kunnen ook in de war raken door andere gassen in de buurt.Na enige tijd werken ze misschien niet zo goed en moeten ze mogelijk worden vervangen.

Gassensor versus koolstofmonoxide -sensor

Figuur 5: Gassensor versus koolstofmonoxide -sensor

Een gassensor is een hulpmiddel dat wordt gebruikt om verschillende stoffen in de lucht bij te houden.Het kan worden ontworpen om te zoeken naar een breed scala aan gassen, waaronder degenen die verbranden, de gezondheid schaden of ademhaling ondersteunen.Gassensor gezien in plaatsen zoals fabrieken, keukens of buitenstations om gebieden veilig te houden.

Een koolmonoxide (CO) sensor is een veiligheidsapparaat dat de lucht controleert op koolmonoxide - een gas dat geen kleur, geur of smaak heeft, maar kan dodelijk zijn als het te lang ingeademd is.Dit type sensor is gemaakt om alleen te reageren wanneer CO -gas in gevaarlijke hoeveelheden aanwezig is.Het stuurt een waarschuwing, zoals een luid alarm of een signaal naar een systeem, om u te laten weten dat ze het probleem moeten verlaten of oplossen.

Koolmonoxide (CO) sensor wordt gevonden in huizen, auto's, garages, hotels en plaatsen met kachels, kachels of motoren die brandstof verbranden.Omdat koolmonoxide kan afkomstig zijn van defecte apparaten of slechte ventilatie, helpt de sensor ongevallen te voorkomen door een vroege waarschuwing te geven.Veel CO -sensoren zijn klein, gemakkelijk te installeren en draaien op batterijen of elektriciteit.Sommigen kunnen zelfs verbinding maken met slimme systemen om meldingen naar uw telefoon te verzenden.

Conclusie

Apparaten die de luchtkwaliteit controleren, spelen een grote rol in het dagelijks leven.Ze waarschuwen ons voor gevaren die we misschien niet opmerken en schonere, veiligere ruimtes ondersteunen.Elke soort werkt op zijn eigen manier en is het meest geschikt voor bepaalde plaatsen of banen.Leren over hoe sensoren werken helpt bij het kiezen van de juiste en het op de juiste manier gebruiken.