热催化瓦斯传感器的特性及其补偿方法.pdfVIP

42 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 2010年第29卷 第 1期 热催化瓦斯传感器的特性及其补偿方法 于 震 ，张正勇 (1．渤海大学。辽宁 锦州 121000： 2．中国科学院合肥智能机械研究所，安徽 合肥 230031) 摘 要：针对热催化瓦斯传感器特性漂移严重的问题 ，在对热催化瓦斯传感器灵敏度、零点时漂以及环境 温度、湿度对其影响实测数据的基础上，通过最小二乘法建立了传感器特性漂移的数学模型，并提出了对 其特性进行补偿的方法。实验结果表明：补偿后的瓦斯检测精度大大提高。对热催化瓦斯传感器特性漂 移的机理进行了分析。 关键词：催化传感器；瓦斯检测 ；数学建模；特性补偿；特性漂移机理 中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2010)01-0042-03 r。l■1n’lermO cata‘l’ysis‘gasSenS0rcnlaraCt■erl●StJl●CSand一it‘scompensatio‘n：l：‘ YU Zhen ，ZHANG Zheng—yong (1．BohaiUniversity，Jinzhou121000，China； 2．HefeiInstituteofIntelligentMachines，ChineseAcademyofSciences，Hefei230031，China) Abstract：Aimedattheseriousdrift problem ofthermocatalysisgassensorproperties，mathematicalmodelof sensorcharacteristicsdriftiSbuiltbyleastsquaresmethodonthebasisofmeasureddataofsensitivity．zerodrift withtimeofgascatalysissensor．and theeffectofambienttemperature humidity．Themethodoftemperature compensation isproposed．Theexperimentalresultsshow thatthegasdetectionaccuracyhasbeengreatlyimproved aftercompensation．Themechanism ofthermocatalysisgassensorcharacteristicsdriftiSanalyzed． Keywords：catalyticsensor；gasdetection；mathematicalmodel；characteristicscompensation；mechanism of characteristicsdrift 0 引 言 输出信号，其检测原理电路如图l所示，得到了热催化瓦斯 瓦斯监测对煤矿生产安全非常重要。在矿井瓦斯监测 传感器的性能变化规律。 系统中，目前，国内普遍采用热催化瓦斯传感器 ，由于该传 感器长时间工作存在零点漂移和灵敏度的衰减，影响监测 的稳定性和可靠性。因此，改善热催化传感器的稳定性和 可靠性一直是人们关注的问题，并提 出了很多解决方 法 。但 目前文献所给出的热催化瓦斯传感器的特性补 偿方法多针对一个影响因素，不够全面系统。本文针对热 催化瓦斯传感器特性漂移严重的问题，在对热催化瓦斯传 图1 检测原理 电路 感器灵敏度、零点时漂 以及环境温度、湿度对其影响实测数