分享空氣質(zhì)量傳感器標(biāo)定方法

 空氣質(zhì)量傳感器是一種廣譜型的氣體傳感器，對(duì)日常生活中常見的氣體，如甲醛、甲苯、乙苯、二甲苯、氨氣、氫氣、酒精、一氧化碳、甲烷、丙烷、甘烷、苯乙烯、丙二醇、酚等有機(jī)揮發(fā)氣體、香煙、木材、紙張燃燒產(chǎn)生的煙霧等都具極高的靈敏度。按構(gòu)成傳感器的材料特性可分為半導(dǎo)體和非半導(dǎo)體兩大類。市面上較普及檢測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量VOC使用的半導(dǎo)體原理，因?yàn)榘雽?dǎo)體傳感器具有較高的性價(jià)比，其為定性檢測(cè)，反應(yīng)靈敏，效果尚可。而傳感器出廠標(biāo)定對(duì)傳感器的使用也起到至關(guān)重要的作用，現(xiàn)各廠商采用的標(biāo)定方法大同小異。
    由于半導(dǎo)體空氣質(zhì)量傳感器元件在生產(chǎn)加工過(guò)程中由于材料的差異、生產(chǎn)工藝誤差、燒結(jié)溫度、環(huán)境等影響導(dǎo)致傳感器特性不同，需標(biāo)定方可使用。Rs(10ppm氫氣中)與R0（清潔空氣中）的比值在0.3－0.6之間，某些品質(zhì)控制較差的廠家的產(chǎn)品，比值從0.1－0.9都有，在終端產(chǎn)品的具體表現(xiàn)在相同的空氣品質(zhì)條件下，不同的產(chǎn)品顯示不同污染等級(jí)。因此極有必要對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定校準(zhǔn)，傳感器標(biāo)定就涉及到標(biāo)定生產(chǎn)工藝問題，良好的工藝可使傳感器檢測(cè)準(zhǔn)確，一致性極好。
    標(biāo)定校準(zhǔn)所需設(shè)備：實(shí)驗(yàn)室、VOC測(cè)試儀、自動(dòng)配氣系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、電腦及配套測(cè)試軟件。以本公司QS3012系列模塊為例，簡(jiǎn)單介紹標(biāo)定校準(zhǔn)方法及過(guò)程。標(biāo)定校準(zhǔn)分兩個(gè)部分，一是零點(diǎn)（ZERO）校準(zhǔn)，二是跨度校準(zhǔn)（SPAN）。首先將模塊通電老化24小時(shí)，使傳感器的輸出特性穩(wěn)定。然后將模塊置于潔凈實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，將模塊插入測(cè)試座，測(cè)試座通過(guò)數(shù)據(jù)總線與電腦連接。由于常規(guī)大氣中已經(jīng)包含一定濃度的VOC氣體，特別是工廠區(qū)域各種有害氣體的濃度更高，因此標(biāo)定過(guò)程中，必須保證實(shí)驗(yàn)室設(shè)備為潔凈環(huán)境。當(dāng)VOC測(cè)試儀數(shù)據(jù)<0.01ppm并穩(wěn)定2分鐘后，電腦將讀取各個(gè)模塊中傳感器的等效電阻R0并暫存于數(shù)據(jù)庫(kù)中。接下來(lái)停止空氣凈化裝置，設(shè)置好氣體成分及濃度后啟動(dòng)自動(dòng)配氣系統(tǒng)，當(dāng)配氣濃度達(dá)到設(shè)定值并穩(wěn)定2分鐘后記錄傳感器的等效電阻Rs暫存于數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于VOC濃度與傳感器的Rs/ R0非線性關(guān)系，而是近似指數(shù)關(guān)系，為了減小單片機(jī)的運(yùn)算量，通過(guò)電腦中配套的測(cè)試軟件計(jì)算出各種濃度下Rs/ R0值，生成表格后再寫入單片機(jī)EEPROM中。模塊中的單片機(jī)只需要通過(guò)查表即可讀出當(dāng)前環(huán)境中的VOC濃度。至此，整個(gè)標(biāo)定過(guò)程基本完成。如需更精準(zhǔn)的標(biāo)定數(shù)據(jù)，可以采用多點(diǎn)多次標(biāo)定的方式公司總部
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