產(chǎn)品詳情
耐高溫氣體傳感器,隨著信息技術(shù)的不斷提高,萬物互聯(lián)進(jìn)程的加快,全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將向萬億元進(jìn)軍,這將是通信產(chǎn)業(yè)的下一個風(fēng)口。而作為物聯(lián)網(wǎng)感知層領(lǐng)域的核心器件,傳感器也將隨之進(jìn)入高速增長的通道。除此之外,工業(yè)安全監(jiān)測力度的加強(qiáng)、環(huán)境保護(hù)要求的提高、新能源汽車的發(fā)展、智能化設(shè)施的改進(jìn)和普及等也將帶動氣體領(lǐng)域智能傳感器的快速增長,使其成為人類工業(yè)和生活領(lǐng)域不可或缺的重要部分。
目前,全球傳感器市場幾乎由美國、日本和德國幾家龍頭企業(yè)主導(dǎo),而中國70%左右的市場份額也被這些外資企業(yè)占據(jù)。傳感器市場前景較為廣闊。另外,據(jù)對2018年數(shù)據(jù)評估,中國傳感器市場規(guī)模現(xiàn)已達(dá)到2600多億元,年復(fù)合增長率約29.56%。但目前,中國傳感器技術(shù)薄弱、研究水平不高,因此在“十三五”規(guī)劃特別明確指出,加強(qiáng)信息技術(shù)核心產(chǎn)業(yè),提升核心基礎(chǔ)硬件供給能力。在強(qiáng)有力的政策指引下,未來中國傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)將進(jìn)一步完善,技術(shù)水平不斷提高,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,供給能力有效提高。
實(shí)施的智能高精度氣體傳感器項(xiàng)目是以固態(tài)聚合物電化學(xué)為核心技術(shù),以各類氣體為主要監(jiān)測對象,擁有完全自主核心技術(shù)。公司由長期從事傳感器研究的專家團(tuán)隊(duì)組成,經(jīng)多年研究,現(xiàn)已研發(fā)出針對20多種氣體實(shí)現(xiàn)檢測的各類產(chǎn)品,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入,是全球首個將固態(tài)電化學(xué)氣體檢測技術(shù)進(jìn)行批量化應(yīng)用的高科技企業(yè)。目前,公司產(chǎn)品涵蓋了工業(yè)和民用等領(lǐng)域,可為環(huán)境監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域提供精準(zhǔn)、穩(wěn)定的傳感層數(shù)據(jù)。其中,甲醛、VOC、一氧化碳、硫化氫、綜合空氣質(zhì)量等領(lǐng)域的檢測水平位居行業(yè)前列,并獲得有相關(guān)檢測證書。
公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)長期從事傳感器及其應(yīng)用的研發(fā)生產(chǎn),在傳感器反應(yīng)機(jī)理和微小信號處理等方面的研究具有無可比擬的優(yōu)勢。目前,公司已經(jīng)設(shè)計(jì)出可量產(chǎn)的高精度微電路和帶有各種環(huán)境補(bǔ)償功能的智能化算法等,研發(fā)出來的智能傳感器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小型化、模塊化、響應(yīng)快、重復(fù)性高、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn),同時攻克了傳統(tǒng)智能傳感器容易受電磁干擾、容易受其他氣體影響、零點(diǎn)信號不穩(wěn)定等缺點(diǎn),將傳統(tǒng)傳感器性能進(jìn)行了大幅度的提升,檢測精度更高,環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)。除此之外,公司研制的智能傳感器的壽命也得到了大幅度地提升,將傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器壽命提升2至3倍,并且已經(jīng)具備了壽命自動檢測的能力,為定期維護(hù)和可靠性判定提供了重要依據(jù)。
公司智能化傳感器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入,市場前景廣闊。
耐高溫氣體傳感器對于檢測或測量多種有毒氣體濃度的儀器,電化學(xué)傳感器能夠提供多項(xiàng)優(yōu)勢。大多數(shù)傳感器都是針對特定氣體而設(shè)計(jì),可用分辨率小于氣體濃度的百萬分之一(ppm),所需工作電流極小,非常適合便攜式電池供電的儀器。
電路使用雙通道微功耗放大器ADA4505-2,該器件在室溫下的最大輸入偏置電流為2 pA,每個放大器的功耗僅為10 μA。此外,ADR291 精密、低ADP2503 高效率、降壓/升壓調(diào)節(jié)器支持兩節(jié)AAA電池的單電源供電,在節(jié)能模式下的功耗僅為38 μA。電路(不包括 AD7798 ADC)的總功耗在正常條件下(未探測到氣體)約為110 μA,在最差條件下(探測到2000 ppm CO)約為460 μA。AD7798工作時的功耗約為180 μA(G = 1,緩沖模式),節(jié)能模式下僅為1 μA。
由于電路功耗極低,兩節(jié)AAA電池便可提供合適的電源。當(dāng)連接到ADC和微控制器或者內(nèi)置ADC的微控制器時,電池壽命可從6個月以上到一年以上不等。
電路描述
顯示電化學(xué)傳感器測量電路的原理示意圖。電化學(xué)傳感器的工作原理是允許氣體通過薄膜擴(kuò)散到傳感器內(nèi),并與工作電極(WE)相互作用。傳感器參考電極(RE)提供反饋,以便通過改變反電極(CE)上的電壓保持WE引腳的恒定電位。WE引腳上的電流方向取決于發(fā)生的反應(yīng)是氧化還是還原。在一氧化碳情況下發(fā)生的是氧化;因此,電流會流入工作電極,這要求反電極相對于工作電極處于負(fù)電壓(通常為300 mV至400 mV)。驅(qū)動CE引腳的運(yùn)算放大器相對于 VREF應(yīng)具有±1 V的輸出電壓范圍,以便為不同類型的傳感器(Alphasense應(yīng)用筆記AAN-105-03,設(shè)計(jì)恒電位電路,Alphasense公司)提供充足裕量。