產(chǎn)品詳情
耐高溫氣體傳感器,隨著信息技術的不斷提高,萬物互聯(lián)進程的加快,全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將向萬億元進軍,這將是通信產(chǎn)業(yè)的下一個風口。而作為物聯(lián)網(wǎng)感知層領域的核心器件,傳感器也將隨之進入高速增長的通道。除此之外,工業(yè)安全監(jiān)測力度的加強、環(huán)境保護要求的提高、新能源汽車的發(fā)展、智能化設施的改進和普及等也將帶動氣體領域智能傳感器的快速增長,使其成為人類工業(yè)和生活領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,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)?,F(xiàn)已達到2600多億元,年復合增長率約29.56%。但目前,中國傳感器技術薄弱、研究水平不高,因此在“十三五”規(guī)劃特別明確指出,加強信息技術核心產(chǎn)業(yè),提升核心基礎硬件供給能力。在強有力的政策指引下,未來中國傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)將進一步完善,技術水平不斷提高,產(chǎn)品結構不斷優(yōu)化,供給能力有效提高。
實施的智能高精度氣體傳感器項目是以固態(tài)聚合物電化學為核心技術,以各類氣體為主要監(jiān)測對象,擁有完全自主核心技術。公司由長期從事傳感器研究的專家團隊組成,經(jīng)多年研究,現(xiàn)已研發(fā)出針對20多種氣體實現(xiàn)檢測的各類產(chǎn)品,并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化導入,是全球首個將固態(tài)電化學氣體檢測技術進行批量化應用的高科技企業(yè)。目前,公司產(chǎn)品涵蓋了工業(yè)和民用等領域,可為環(huán)境監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領域提供精準、穩(wěn)定的傳感層數(shù)據(jù)。其中,甲醛、VOC、一氧化碳、硫化氫、綜合空氣質量等領域的檢測水平位居行業(yè)前列,并獲得有相關檢測證書。
公司技術團隊長期從事傳感器及其應用的研發(fā)生產(chǎn),在傳感器反應機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)設計出可量產(chǎn)的高精度微電路和帶有各種環(huán)境補償功能的智能化算法等,研發(fā)出來的智能傳感器已經(jīng)實現(xiàn)小型化、模塊化、響應快、重復性高、環(huán)境適應性好等特點,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、零點信號不穩(wěn)定等缺點,將傳統(tǒng)傳感器性能進行了大幅度的提升,檢測精度更高,環(huán)境適應性更強。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)已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化導入,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,電化學傳感器能夠提供多項優(yōu)勢。大多數(shù)傳感器都是針對特定氣體而設計,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。當連接到ADC和微控制器或者內置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
顯示電化學傳感器測量電路的原理示意圖。電化學傳感器的工作原理是允許氣體通過薄膜擴散到傳感器內,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電壓(通常為300 mV至400 mV)。驅動CE引腳的運算放大器相對于 VREF應具有±1 V的輸出電壓范圍,以便為不同類型的傳感器(Alphasense應用筆記AAN-105-03,設計恒電位電路,Alphasense公司)提供充足裕量。