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可燃?xì)怏w探頭原理與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間：2022-10-25 17:18 點(diǎn)擊次數(shù)：
可燃?xì)怏w探頭特性總是會(huì)受到環(huán)境溫度、濕度的影響而變化，氣體檢測(cè)探頭要能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境氣氛的監(jiān)控，有效避免誤報(bào)、漏報(bào)，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，必須對(duì)可燃?xì)怏w探頭進(jìn)行有效的溫、濕度補(bǔ)償和修正。通?？扇夹钥扇?xì)怏w探頭特性受濕度影響較小，往往可忽略，所以本文主要考慮如何有效實(shí)現(xiàn)傳感器的溫度補(bǔ)償。
傳統(tǒng)補(bǔ)償方式一般有硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償兩種。所謂硬件補(bǔ)償是指直接使用溫度傳感器在電路中對(duì)可燃?xì)怏w探頭進(jìn)行補(bǔ)償，這種方式雖然簡(jiǎn)單，但只有在溫度傳感器和可燃?xì)怏w探頭的溫度特性一致時(shí)，才能很好地補(bǔ)償；很難實(shí)現(xiàn)寬范圍的可燃?xì)怏w探頭和溫度傳感器的特性匹配。軟件補(bǔ)償方式通過(guò)傳感器的溫度特性曲線擬合進(jìn)行算法補(bǔ)償，這種方式是以一定的特性曲線作為基礎(chǔ)，對(duì)不同的工作環(huán)境和不同傳感器的溫度特性，用算法處理和查表修正以得到不同的補(bǔ)償效果。該方式較為復(fù)雜，對(duì)特性離散的傳感器，擬合效果差。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文提出采用雙傳感器補(bǔ)償方式，具體來(lái)說(shuō)就是選用兩個(gè)特性一致（實(shí)際上只能做到非常接近）的可燃?xì)怏w探頭來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，把其中一個(gè)可燃?xì)怏w探頭A密封代替溫度傳感器，對(duì)另一可燃?xì)怏w探頭B進(jìn)行補(bǔ)償。這樣的補(bǔ)償方式，不僅能較好地?cái)M合可燃?xì)怏w探頭的靜態(tài)溫度特性，而且對(duì)可燃?xì)怏w探頭傳感器的動(dòng)態(tài)溫度響應(yīng)也能同步實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。
設(shè)計(jì)原理：可燃?xì)怏w探頭所測(cè)量的值經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化。在一段短時(shí)間內(nèi)可能很穩(wěn)定，而在一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)則可能有緩慢起伏，或呈周期性的脈動(dòng)變化，甚至出現(xiàn)突變的尖峰?？扇?xì)怏w探頭主要通過(guò)兩個(gè)基本特性--靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性來(lái)反映傳感器的這種變動(dòng)性。
靜態(tài)特性通常反映在靈敏度上。所謂的靈敏度，是指在靜態(tài)工作條件下，其單位輸入所產(chǎn)生的輸出，用S表示。
由此可見(jiàn)，可燃?xì)怏w探頭的輸入和輸出關(guān)系并非簡(jiǎn)單的線性或曲線關(guān)系，要對(duì)可燃?xì)怏w探頭建立一個(gè)準(zhǔn)確的溫度修正數(shù)學(xué)模型是很困難的。通常應(yīng)用時(shí)，都忽略可燃?xì)怏w探頭的動(dòng)態(tài)特性，根據(jù)其靜態(tài)溫度響應(yīng)靈敏度，采取一定的措施對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。如通過(guò)溫度傳感器測(cè)出環(huán)境的溫度，對(duì)可燃?xì)怏w探頭的輸出特性曲線進(jìn)行修正；或者直接對(duì)傳感器進(jìn)行硬件補(bǔ)償。
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