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分析SICK傳感器的特點(diǎn)詳解?

更新時(shí)間:2016-12-13      瀏覽次數(shù):1685

    分析SICK傳感器的特點(diǎn)詳解?
    SICK傳感器是一種常用的傳感器產(chǎn)品類型,主要針對(duì)于各種氣體進(jìn)行檢測(cè),具有測(cè)量精度高、靈敏性好、使用靈活、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。下面主要來介紹一下熱導(dǎo)式氣體傳感器的特點(diǎn),希望可以幫助到大家。
    1、穩(wěn)定性
    穩(wěn)定性是指SICK傳感器在整個(gè)工作時(shí)間內(nèi)基本響應(yīng)的穩(wěn)定性,取決于零點(diǎn)漂移和區(qū)間漂移。
    零點(diǎn)漂移是指在沒有目標(biāo)氣體時(shí),整個(gè)工作時(shí)間內(nèi)傳感器輸出響應(yīng)的變化。 區(qū)間漂移是指?jìng)鞲衅鬟B續(xù)置于目標(biāo)氣體中的輸出響應(yīng)變化,表現(xiàn)為傳感器輸出信號(hào)在工作時(shí)間內(nèi)的降低。 理想情況下,一個(gè)熱導(dǎo)式氣體傳感器在連續(xù)工作條件下,每年零點(diǎn)漂移小于10%
    2、靈敏度
    靈敏度是指熱導(dǎo)式SICK傳感器出變化量與被測(cè)輸入變化量之比,主要依賴于傳感器結(jié)構(gòu)所使用的技術(shù)。大多數(shù)氣體傳感器的設(shè)計(jì)原理都采用生物化學(xué)、電化學(xué)、物理和光學(xué)。要考慮的是選擇一種敏感技術(shù),它對(duì)目標(biāo)氣體的閥限制(tlv-thresh-old limit value)或zui低爆炸限(lel-lower explosive limit)的百分比的檢測(cè)要有足夠的靈敏性
    3、選擇性
    選擇性也被稱為交叉靈敏度。可以通過測(cè)量由某一種濃度的干擾氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng)來確定這個(gè)響應(yīng)等價(jià)于一定濃度的目標(biāo)氣體所產(chǎn)生的傳感器響
    應(yīng)。這種特性在追蹤多種氣體的應(yīng)用中是非常重要的,因?yàn)榻徊骒`敏度會(huì)降低測(cè)量的重復(fù)性和可靠性,理想傳感器應(yīng)具有高靈敏度和高選擇性
    4、抗腐蝕性
    抗腐蝕性是指SICK傳感器于高體積分?jǐn)?shù)目標(biāo)氣體中的能力在氣體大量泄漏時(shí),探頭應(yīng)能夠承受期望氣體體積分?jǐn)?shù)10~20倍,在返回正常工作條件下,傳感器漂移和零點(diǎn)校正值應(yīng)盡可能小。
    SICK傳感器的基本特征,即靈敏度、選擇性以及穩(wěn)定性等,主要通過材料的選擇來確定選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾烷_發(fā)新材料,使氣體傳感器的敏感特性達(dá)到*。
    漂移產(chǎn)生的根本原因在于所有的壓力傳感器均基于一種材料的彈性形變,不論其材質(zhì)彈性如何良好,每次彈性回復(fù)后,總會(huì)產(chǎn)生一定彈性疲勞。在傳感器使用過程中,由于彈性材料引起的漂移根據(jù)材質(zhì)不同各不相同,但是只要是合格的產(chǎn)品,都在很小的范圍。
    另外,除了材料引起的漂移外,還存在一種更顯著的漂移,即溫度漂移。溫度漂移是因?yàn)闇囟鹊淖兓鸬腟ICK傳感器輸出的變化,這種漂移也是因?yàn)椴牧系亩嘀靥匦詻Q定的。因?yàn)橐环N材料對(duì)壓力敏感的同時(shí)對(duì)溫度也敏感。通常SICK傳感器都要進(jìn)行溫度補(bǔ)償,利用另一種溫度特性相反的材料抵消溫度引起的變化,或者使用數(shù)字補(bǔ)償技術(shù),采用數(shù)字補(bǔ)償。
    SICK傳感器發(fā)展的初期,擴(kuò)散硅芯片和金屬基座之間用玻璃粉封接,缺點(diǎn)是壓力芯片的周圍存在著較大的應(yīng)力,即使經(jīng)過退火處理,應(yīng)力也不能*消除。當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),由于金屬、玻璃和擴(kuò)散硅芯片熱澎脹系數(shù)的不同,會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力,使SICK傳感器零點(diǎn)發(fā)生漂移。這就是為什么傳感器的零點(diǎn)熱漂移要比芯片的零點(diǎn)熱漂移大得多的原因。采用銀漿和接線柱焊接,處理不好,容易造成接點(diǎn)電阻不穩(wěn)定。特別是在溫度發(fā)生變化時(shí),接觸電阻更易變化,這些因素是造成傳感器零點(diǎn)時(shí)漂、溫漂大的原因。
    要消除SICK傳感器的漂移問題我們可以金硅共熔焊接方法,將擴(kuò)散硅和基座之間采用金硅共熔封接,因?yàn)榻鸨容^軟應(yīng)力小,引壓管是玻璃管將之燒結(jié)到硅環(huán)上,玻璃管和底座用高溫膠粘接,為測(cè)表壓,在玻璃管外粘接一金屬管,通到大氣中。擴(kuò)散硅電阻條組成惠斯登電橋,用高摻雜的方法形成導(dǎo)電書,將電橋和分布在周邊的鋁電極可靠地連接起來,而不采用通常蒸鋁,反刻形成鋁帶的方法,這樣做有助于減小傳感器的滯后,鋁電極和接線柱之間用金絲壓焊和聲焊,使接點(diǎn)處的電阻比較穩(wěn)定。

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