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如果你懂了,还有谁敢说你外行

时间:2015-10-17 16:00来源:炜盛科技 作者:炜盛科技 点击:

本期为大家分享关于红外气体传感器(NDIR)的概念定义,在日常应用中更关注的也无非这几点,通过了解这些可以让大家准确的掌握传感器选型,基础应用时不易出错。

 

01、分辨率

定义:分辨率是描述传感器能够分辨的更小的气体浓度改变量的参数。分辨率和灵敏度和噪声相关,类似电子技术里面的一个参数——信噪比。

由于NDIR传感器原始信号与浓度之间是非线性的所以NDIR传感器的灵敏度在不同浓度下是不一样的零点时更高,满量程时更低。另外,不同浓度下的噪声水平却是接近的。因此,根据分辨率的公式,NDIR传感器在零点时分辨率更好,在满量程的时候更差,量程越大分辨率越小。

      现在市面上更常见的NDIR传感器是CH4和CO2的。CH4传感器可以接受的分辨率为500PPM,即1%LEL;CO2传感器可以接受的分辨率为100PPM。高端的需求,检测CH4泄露的传感器分辨率需要在25PPM以下,检测尾气排放CO2的传感器分辨率需要1PPM。分辨率与精度是截然不同的两个物理量,存在很大差异。

以红外工业传感器为例:

二氧化碳 量程 MH-410D MH-711A
0~2000ppm 1ppm
0~6000ppm 1ppm
0~1%VOL 1ppm
0~3%VOL 1ppm
0~5%VOL 10ppm
甲烷 量程 MH-440D MH-741A
0~5%VOL 0.05%VOL 0.01%VOL
0~10%VOL - 0.01%VOL
0~100%VOL 0.1%VOL 0.1%VOL
02 、精度

定义:精度是测量值与真值的接近程度。包含精密度和准确度两个方面。         精度常使用三种方式来表征。

1)更大误差占真实值的百分比,如测量误差3%;

2)更大误差,如测量精度±0.02mm;

3)误差正态分布,如误差0%~10%占比例65%,误差10%~20%占比例20%,误差20%~30%占10%,误差30%以上占5%。  

比较以上三种表征方式,可以看出更大误差百分比方式简单直观。由于基于真实值,不具体。在不知道真实值的情况下,无法判读误差的具体大小。.更大误差方式简单直观,反应了误差的具体值,但是有片面性。误差正态分布方式科学、全面、系统,但是表述较为复杂,所以反而不如前两种应用广泛。

      NDIR传感器误差表征采用更大误差百分比方式。

型号 检测气体 量程 精度
MH-410D 二氧化碳 0~2000ppm ±200ppm
0~6000ppm ±300ppm
0~1%VOL ±3%F. S
0~3%VOL ±3%F. S
0~5%VOL ±3%F. S
型号 检测气体 量程 精度
MH-440D 甲烷 0~5%VOL ±3%F. S
0~100%VOL ±3%F. S
03、预热时间

定义:传感器开始通电到传感器信号输出值稳定所需的时间
        预热时间短,传感器内部温度还处于上升的过程中,并未平衡,所以此时的测量数据精度稍差。等传感器内部温度达到动态平衡了,就能达到更好的精度。工业安全领域用的NDIR传感器预热时间一般比较短,1分钟之内都能正常检测。高精度、高分辨率仪表所用的传感器,预热时间就比较长了,基本上都要10分钟以上甚至60分钟。
      预热期间还可以驱除光路内的凝露。在一些湿度高的环境中,如果NDIR传感器存放时间长了,光路内会结露。上电后,温度上升,凝露会慢慢减退,达到自动除湿的目的,适当延长预热时间可以达到规格书所规定的检测精度。

红外气体传感器的首次使用预热时间均为90s。
04、响应时间

在试验条件下,被测气体浓度发生阶跃变化时,传感器输出达到稳定值的90﹪时所需的时间。

NDIR传感器的响应时间一般在15~30秒,环境特殊要求的传感器响应时间会超过90秒。

炜盛人承继着荣耀与梦想,始终以站在气体传感器前沿为目标,本着开拓创新,追求卓越的精神致力于推动民族气体传感事业的发展,并一如既往的执着于打造世界品牌企业,做气体传感器行业领跑者。

 

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