Zaloguj się
Wszystkie
18 czerwca 2025
41
Czujniki rezystancyjne stanowią niedrogie rozwiązanie do pomiaru stężeń szerokiej gamy gazów w zastosowaniach takich jak sterowanie przemysłowe, systemy HVAC, ochrona zdrowia czy też bezpieczeństwo. Ponieważ ich konstrukcja opiera się na elemencie grzewczym, w praktycznych aplikacjach występują trudności z zapewnieniem dokładnego pomiaru rezystancji czujnika – trzeba bowiem odpowiednio kontrolować pracę elementu grzewczego w celu utrzymania właściwej temperatury.
Spośród dostępnych czujników gazu, sensory metalowo-tlenkowe zapewniają ekonomiczne rozwiązanie, które jest w stanie dostarczyć wiarygodnych wyników nawet w trudnych warunkach pracy. W tych czujnikach zmiana stężenia cząsteczek gazu w powietrzu powoduje zmianę rezystancji czujnika (RS). Zmiana ta może osiągnąć nawet kilka rzędów wielkości (w zakresie roboczym czujnika). Zależność między rezystancją (RS) a stężeniem gazu jest wyrażona charakterystyką określoną przez producenta w dokumentacji technicznej. W praktyce czujniki będą wykazywać szybkie zmiany rezystancji przy niskich stężeniach, ale znacznie wolniejsze zmiany przy stężeniach wysokich.
Oprócz elementu pomiarowego, czujniki zawierają także element rezystancyjny, który podgrzewa strukturę do temperatury optymalnej do wykonywania pomiarów. Wyzwaniem dla konstruktora jest zatem zapewnienie dokładnego pomiaru rezystancji czujnika przy jednoczesnym utrzymaniu odpowiedniej temperatury elementu grzejnego.
Czujnik rezystancyjny wymaga dostarczenia odpowiedniego, stabilnego zasilania struktury pomiarowej. Można mierzyć rezystancję czujnika (Rs) za pomocą różnych metod, w tym poprzez:
- umieszczenie czujnika w prostym dzielniku napięcia,
- zasilanie sensora za pomocą stałego źródła napięcia,
- zasilanie sensora za pomocą stałego źródła prądu.
Przydatność każdego z wymienionych podejść zależy od wymagań aplikacji i docelowego stosunku złożoności układu pomiarowego do jakości metrologicznej. Zdecydowanie najprostsza konfiguracja to dzielnik napięcia, w którym struktura czujnika jest włączona w szereg ze stałym rezystorem RL.
Niezależnie od podejścia zastosowanego podczas projektowania układu element pomiarowy musi zostać podgrzany do określonej temperatury, aby uzyskać optymalne rezultaty. Podobnie jak czujnik, grzałka jest elementem rezystancyjnym, który wymaga stabilnego źródła napięcia lub prądu, aby utrzymać wymaganą temperaturę. Należy upewnić się, że obwód sterownika grzałki zapobiega wahaniom, które mogą zmienić czułość czujnika. W przypadku stałego źródła napięcia można użyć konwencjonalnego, liniowego regulatora napięcia (LDO), który jest w stanie sprostać wymaganiom napięcia i mocy danego czujnika.
Czujnik MQ-7
Czujnik MQ-7 to zintegrowany układ analogowy, który wykrywa stężenie CO (tlenku węgla) w powietrzu. Sam czujnik, jak i moduły zbudowane z jego zastosowaniem są oferowane przez wielu dostawców. Sensor ma obudowę z metalową siatką, na którą może być nałożona plastikowa osłona w różnych kolorach. Jednak odnośniki do pliku danych czujnika prowadzą do jednego producenta – firmy Henan Hanwei Electronics. Niestety, w sieci dostępne są dwa pliki firmowe danych czujnika, z różnymi parametrami i opisami. Pierwszy dokument zawiera szerszy opis i on jest podstawą opracowanego rozwiązania. Dla porównania w nawiasach klamrowych {} zostały podane wartości pochodzące z drugiego dokumentu.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
