使用反对数转换器线性化二氧化碳传感器

2018-02-04 17:15:52编辑:王磊 关键字:二氧化碳传感器

尽管大多数二氧化碳传感器采用红外(IR)技术,但电化学传感器因其灵敏度高、测量范围广且价格低廉等优势成为不可小觑的竞争对手之一。一般情况下,电化学传感器通过一个偏置电流极低(<1pA)的缓冲放大器连接到微控制器。这时需要微控制器将传感器的对数响应线性化。该方案的一个较好例子就是SandboxElectronics公司的SEN-000007模块,该模块使用的是汉威电子公司生产的MG-811二氧化碳传感器。参考文献1中给出了电路和代码,但没有说明具体精确度。

本设计实例针对该线性化问题给出了一种纯硬件的解决方案,该解决方案电路简单、成本低廉,并且便于调整、精确度高。输出信号可以直接抵达面板表或微控制器,无需对数或反对数计算等复杂的数据操作。

MG-811传感器可以测量400~10,000 ppm(0.04%~1%)范围内的二氧化碳浓度。显示了传感器的传递函数。图中数据点来源于MG-811数据手册,线条和方程式由微软Excel的曲线拟合工具生成。


所设计的电路,它使用了一个四运算放大器和一对匹配晶体管。IC2A和IC2B形成一个调理电路,为传感器提供高输入电阻,去除来自传感器响应的265mV偏置,并放大产生的信号。其目标是将传感器响应调整为VS=lnC(C为二氧化碳浓度)的形式,使反对数转换器(由IC2C、IC2D和匹配晶体管构建,详见参考文献2)能够实现elnC=C的恒等式,由此得出VOUT与二氧化碳浓度间的线性关系。IC1电压参考为2.5V,因而电路可与其他需要5V而非6V电源的气体传感器共同使用,例如Figaro公司的TGS4161.请注意,传感器会吸收大量电流。


一个四运算放大器和一对匹配晶体管即可简单明了地完成线性化操作。R7是一种标准的补偿电阻器,如由PRC公司提供。


该电路仅需一个满量程调节器(R11)即可完成校准。精确度为±0.3%,可良好匹配3.5位面板表,并且大大优于这种传感器的期望精确度。

关键字:二氧化碳传感器

来源: 互联网 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/MEMS/article_201802042201.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:激光传感器在轮胎工业中的实现
下一篇:影像产品会成为ST的下一个MCU或MEMS产品线么?

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

二氧化碳传感器的几种检测方法

    大气的严重污染让测量气体浓度的技术和仪器不断出现和发展。其中包括化学传感器、陶瓷传感器及各种类型的电化学传感器,以及测量湿度的温湿度记录仪,二氧化碳变送器等等。每种传感器适用于一定的应用领域,但需要经常校准,并只能在清洁的环境中工作.传统的CO2传感器对于像CO2这样的不可燃气体的测量尤其困难,化学传感器很难胜任这项工作,使用寿命也很短。其他的各种间接测量方法,由于它们通常不仅仅对一种气体组成度敏感.所以其精度很低且漂移量较大.与化学二氧化碳传感器相比,光学测量仪器有许多优点,但其昂贵的价格也确时降低了它的市场竞争力。不过,随着产品集成化程度的提高,其生产成本也正在降低
发表于 2016-03-14 09:29:31

通风控制领域中二氧化碳气体传感器的应用

气体传感器是一种常用的测量仪器,被广泛的应用于多个行业当中。通风控制领域中二氧化碳的应用也是非常广泛的,并且起到的作用也是至关重要的。今天小编就来为大家介绍一下通风控制领域中二氧化碳气体传感器的应用吧,希望可以帮助到大家。 根据相关标准,室内二氧化碳气体的浓度和通风率之间有着密切的关系。无论是在空间内,人多或是少的情况下,此系统能有效地节约宝贵的能源和保持室内良好的空气品质。一般上,安装以二氧化碳气体传感器控制为基础的通风控制系统带来的好处显现,设备的投资可在两年内由所节省的能源得到回报。 对于较大的楼宇自控公司,各自均已经有了一套完整的通风控制解决方案。 楼宇自控中的传感器的主要功能就是为了使整个大楼更安全、节能、舒适
发表于 2015-09-22 08:56:04

使用反对数转换器线性化二氧化碳传感器

尽管大多数二氧化碳传感器采用红外(IR)技术,但电化学传感器因其灵敏度高、测量范围广且价格低廉等优势成为不可小觑的竞争对手之一。一般情况下,电化学传感器通过一个偏置电流极低(<1pA)的缓冲放大器连接到微控制器。这时需要微控制器将传感器的对数响应线性化。该方案的一个较好例子就是SandboxElectronics公司的SEN-000007模块,该模块使用的是汉威电子公司生产的MG-811二氧化碳传感器。参考文献1中给出了电路和代码,但没有说明具体精确度。 本设计实例针对该线性化问题给出了一种纯硬件的解决方案,该解决方案电路简单、成本低廉,并且便于调整、精确度高。输出信号可以直接抵达面板表或微控制器,无需对数或反对数计算
发表于 2015-03-08 10:50:09
使用反对数转换器线性化二氧化碳传感器

使用反对数转换器线性化二氧化碳传感器

尽管大多数二氧化碳传感器采用红外(IR)技术,但电化学传感器因其灵敏度高、测量范围广且价格低廉等优势成为不可小觑的竞争对手之一。一般情况下,电化学传感器通过一个偏置电流极低(<1pA)的缓冲放大器连接到微控制器。这时需要微控制器将传感器的对数响应线性化。该方案的一个较好例子就是SandboxElectronics公司的SEN-000007模块,该模块使用的是汉威电子公司生产的MG-811二氧化碳传感器。参考文献1中给出了电路和代码,但没有说明具体精确度。 本设计实例针对该线性化问题给出了一种纯硬件的解决方案,该解决方案电路简单、成本低廉,并且便于调整、精确度高。输出信号可以直接抵达面板表或微控制器,无需对数或反对数计算
发表于 2015-02-11 20:39:14
使用反对数转换器线性化二氧化碳传感器

二氧化碳传感器TGS4160的原理及应用

摘要:TGS4160是FIGARO(弗加逻)公司生产的一种固态电化学型二氧化碳(CO2)传感器,该器件除具有体积小、寿命长、选择性和稳定性好等特性外,同时还具有耐高湿和耐低温等特点。因而可广泛用于自动通风换气系统或CO2气体的长期监测等应用场合。文中叙述了该传感器的内部结构和工作原理,给出了一个用TGS4160设计的专用模块的基本应用电路原理图。 关键词:TGS4160;单片机;传感器;二氧化碳 1 概述 TGS4160二氧化碳传感器是FIGARO(弗加罗)公司生产的固态电化学型气体敏感元件。这种二氧化碳传感器除具有体积小、寿命长、选择性和稳定性好等特点外,同时还具有耐高湿低温的特性可广泛用于自动通风换气系统
发表于 2007-03-09 19:03:27

小广播

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved