Novotechnik传感器

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随着石油化学工业的发展，易燃、易爆、有体的种类和应用范围都得到了增加。这些气体在生产、运输、使用 过程中一旦发生泄漏，将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故，严重危害人民的生命和财产安全。由于气体本身存在的 扩散性，发生泄漏之后，在外部风力和内部浓度梯度的作用下，气体会沿地表面扩散，在事故现场形成燃烧爆炸或 毒害危险区，扩大危害区域。例如，1995年7月，四川省成都市化工总厂车间发生泄漏，当场造成3人死 亡，6人受伤，仅约一小时左右，市区范围数十平方公里范围内都能闻到刺激性的味。因此，这类事故具有突 发性强、扩散迅速、救援难度大、危害范围广等特点。一旦发生气体泄漏事故，必须尽快采取相应措施进行处置， 才能将事故损失降低到zui低水平。及时可靠地探测空气中某些气体的含量，及时采取有效措施进行补救，采取正确的处置方法，减少泄漏引发的事故，是避免造成重大财产和人员伤亡的必要条件。这就对气体的检测和监测设备提出了较高的要求。作为一种重要的气体探测器，气体传感器近年来得到了很大的发展。气体传感器的发展使得其应用越来越广泛。本文介绍了气体传感器的发展情况及在气体泄漏事故处置中的应用前景。

1气体传感器

    国外从30年代开始研究开发气体传感器。过去气体传感器主要用于煤气、液化石油气、天然气及矿井中的瓦斯气体的检测与报警，目前需要检测的气体种类由原来的还原性气体(H2,C4H10,CH4)等扩展到毒性气体(CO,NO2,H2S,NO,NH3,PH3)等。

    气体传感器种类繁多。按所用气敏材料及气敏特性不同，可分为半导体式、固体电解质式、电化学式、接触燃烧式、高分子式等。

1.1半导体气体传感器

    这种传感器主要使用半导体气敏材料。自从1962年半导体金属氧化物气体传感器问世以来，由于具有灵敏度高、响应快等优点，得到了广泛的应用，目前已成为世界上产量zui大、使用zui广的传感器之一。按照检测气敏特征量方式不同分为电阻式和非电阻式两种。

    电阻式半导体气体传感器是通过检测气敏元件随气体含量的变化情况而工作的。主要使用金属氧化物陶瓷气敏材料。随着近年来复合金属氧化物、混合金属氧化物等新型材料的研究和开发，大大提高了这种气体传感器的特性和应用范围。例如：WO3气体传感器可检测NH3的浓度范围为5ppm～50ppm,ZnO-CuO气体传感器对200ppm的CO非常敏感。

    非电阻式半导体气体传感器是利用气敏元件的电流或电压随气体含量而变化的原理工作的。主要有MOS二极管式和结型二极管式，以及场效应管式气体传感器。检测气体大多为氢气、硅烷等可燃气体。

传感器根据输出类型可以分为NPN(有人称为源型传感器）和PNP（有人称为漏型传感器）两大类；两种类型的传感器都有3个引脚，分别接24V、0V、Out（信号输出），那么西门子S7系列PLC都支持什么类型的传感器呢？

技术指标是表征一个产品性能优劣的客观依据。看懂技术指标，有助于正确选型和使用该产品。

传感器的技术指标分为静态指标和动态指标两类。静态指标主要考核被测静止不变条件下传感器的性能，具体包括分辨力、重复性、灵敏度、线性度、回程误差、阈值、蠕变、稳定性等。

动态指标主要考察被测量在快速变化条件下传感器的性能，主要包括频率响应和阶跃响应等。

由于传感器的技术指标众多，各种资料文献叙述角度不同，使得不同人有不同的理解，甚至产生误解和歧义。为此，以下针对传感器的几个主要技术指标进行解读：

分辨力（ResoluTIon）是指传感器能够检测出的被测量的zui小变化量。分辨率（ResoluTIon） 是指分辨力与满量程值之比。

解读1：分辨力是传感器的zui基本的指标，它表征了传感器对被测量的分辨能力。传感器的其他技术指标都是以分辨力作为zui小单位来描述的。

对于具有数显功能的传感器以及仪器仪表，分辨力决定了测量结果显示的zui小位数。例如：电子数显卡尺的分辨力是0.01mm，其示指误差为±0.02mm。

解读2：分辨力是一个具有单位的数值。例如，某温度传感器的分辨力为0.1℃，某加速度传感器的分辨力是0.1g等。

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