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可燃?xì)怏w探頭原理與設(shè)計
發(fā)布時間：2022-10-25 17:18 點擊次數(shù)：
可燃?xì)怏w探頭特性總是會受到環(huán)境溫度、濕度的影響而變化，氣體檢測探頭要能夠有效實現(xiàn)對環(huán)境氣氛的監(jiān)控，有效避免誤報、漏報，提高測量的準(zhǔn)確性，必須對可燃?xì)怏w探頭進(jìn)行有效的溫、濕度補償和修正。通常可燃性可燃?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現(xiàn)傳感器的溫度補償。
傳統(tǒng)補償方式一般有硬件補償和軟件補償兩種。所謂硬件補償是指直接使用溫度傳感器在電路中對可燃?xì)怏w探頭進(jìn)行補償，這種方式雖然簡單，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，才能很好地補償；很難實現(xiàn)寬范圍的可燃?xì)怏w探頭和溫度傳感器的特性匹配。軟件補償方式通過傳感器的溫度特性曲線擬合進(jìn)行算法補償，這種方式是以一定的特性曲線作為基礎(chǔ)，對不同的工作環(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償效果。該方式較為復(fù)雜，對特性離散的傳感器，擬合效果差。為了解決這個問題，本文提出采用雙傳感器補償方式，具體來說就是選用兩個特性一致（實際上只能做到非常接近）的可燃?xì)怏w探頭來實現(xiàn)補償，把其中一個可燃?xì)怏w探頭A密封代替溫度傳感器，對另一可燃?xì)怏w探頭B進(jìn)行補償。這樣的補償方式，不僅能較好地擬合可燃?xì)怏w探頭的靜態(tài)溫度特性，而且對可燃?xì)怏w探頭傳感器的動態(tài)溫度響應(yīng)也能同步實現(xiàn)補償。
設(shè)計原理：可燃?xì)怏w探頭所測量的值經(jīng)常會發(fā)生變化。在一段短時間內(nèi)可能很穩(wěn)定，而在一段較長時間內(nèi)則可能有緩慢起伏，或呈周期性的脈動變化，甚至出現(xiàn)突變的尖峰?？扇?xì)怏w探頭主要通過兩個基本特性--靜態(tài)特性和動態(tài)特性來反映傳感器的這種變動性。
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，可燃?xì)怏w探頭的輸入和輸出關(guān)系并非簡單的線性或曲線關(guān)系，要對可燃?xì)怏w探頭建立一個準(zhǔn)確的溫度修正數(shù)學(xué)模型是很困難的。通常應(yīng)用時，都忽略可燃?xì)怏w探頭的動態(tài)特性，根據(jù)其靜態(tài)溫度響應(yīng)靈敏度，采取一定的措施對其進(jìn)行補償。如通過溫度傳感器測出環(huán)境的溫度，對可燃?xì)怏w探頭的輸出特性曲線進(jìn)行修正；或者直接對傳感器進(jìn)行硬件補償。
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