用于二元或准二元气体分析的热导传感器

凤凰火

气体热导率传感器在气体检测中具有不同但经常性的用途。在气体介质应用中，当样品中的气体具有明显不同的热导率值时，它们可用于测量二元或准二元气体混合物中的气体浓度。

这些气体热导率传感器也称为热导率传感器器（TCD），其功能是通过具有两个平行管来工作的，既包含气体又包含加热线圈。一个气体容器用参考气体密封。通过比较从加热盘管到气体的热量损失率来检查气体。传感器布置在惠斯通电桥电路中，因此可以比较和记录由于冷却速率差异引起的电阻变化。

所有气体都以不同的程度来传导热量，气体传递的热量是由其"导热系数"（TC）值决定的。这种特性可以在传感中加以利用，因为每种气体都有不同的TC值。Neroxis的热导率传感器MTCS2601就是使用此特性来精确测量二元或准二元混合气体样品中存在的两种气体之一。

该传感器使用匹配的热敏电阻形成惠斯通电桥的一半。一个热敏电阻位于样品池中，另一个安装在参比室中（提供密封和流动参比版本）。整个组件被加热到+50°C，以确保样品条件一致的等热环境，为测量目标气体浓度提供准确稳定的平台。

气体微热导率传感器（MTCS）依赖于热流量从位于绝缘介质膜上的加热电阻器转移到装置的冷部分。热流直接取决于气体的传导率。其原理是在室温下测量设备加热部分和“冷”部分的信号。

二元混合物中的两种气体可能是纯气体 - 例如氮气和氢气 - 也可能是准二元混合物。空气是准二元混合物的一个例子：它具有固定比例的氧气和氮气，两者都具有非常相似的导热性，因此行为很像单个气体。如果某些气体组分（如Ar， CO2， CH4，NH3）的热导率同其它组分的热导率差别显著的话，也可用于测定样品中这些气体组分的浓度。

MTCS2601热导式气体传感器由一个带有四个 MEMS 技术实现的 Ni-Pt 电阻器的微机械热导率传感器构成。该传感器安装在微型 SMD 封装中，卷带或托盘包装供货。这款 MEMS TC 传感器与简单的低功耗 CMOS 标准集成电路相结合，非常适用于要求超低功耗、使用寿命长且无需维护的 OEM 气体探测器应用。