热导式气体传感器的原理及应用范围分析

热导式气体传感器是对甲烷、氦气和氢气等气体进行定量的装置，其体积百分比在0到100%之间，热导率与空气等参考气体相对应，热导率的差异可以根据气体的温度而变化。

与催化颗粒传感器中的补偿器一样，热导式气体传感器中提供了两个匹配的惰性磁珠。焊道焊接在由金属罐组成的集管上。其中一个珠子密封在金属罐或认证头部内的腔室中，另一个珠子暴露在目标气体中。

热导式气体传感器设置在惠斯通电桥电路中，并提供恒定电压。在大气条件下，珠子会释放热量，从而产生一定的电阻差。这种差异提供了一个桥信号，可以在电路内使其无效。

当探测元件暴露在目标气体中时，由于探测器磁珠的热量损失而导致磁珠温度上升或下降，从而导致电阻的形成，珠温差对应于目标气体相对于参考气体的热导率差。但是，密封珠不会发生任何变化，电桥电路的正/负结果会降低电阻的上升或下降。

根据目标气体、工作电压和传感器类型导出的输出，纯氩气的正电压为50到100毫伏，氦气和甲烷等纯气体的负电压为100到700毫伏。

热导式气体传感器分辨率和精度：

通常，热导式气体传感器测量体积百分比在0到100%之间的气体。然而，传感器的分辨率足以扩展到如此大的LEL范围。由曲线拟合得到的输出精度决定了传感器的分辨率。

热导式气体传感器的工作不会危害环境，也不需要氧气供应，因为不涉及催化过程。然而，当检测珠上的物种分解时，传感器的响应可能随珠温的变化而变化，所以必须彻底密封补偿元件，以避免目标气体到达元件时信号丢失。另外，目标气体的不同压力和湿度水平会影响珠的热损失率。

法国Endetec 热导式气体传感器 - MTCS2601，由基于 MEMS 技术的 4 个 Ni-Pt 电阻组成的微机械的热电导率传感器。此传感器安装在小型的 SMD 封装内。同时结合了低功耗 CMOS 标准集成电路，非常适合 OEC厂商的泄漏检测，或者基于帕拉尼原理的真空度检测，需要超低功耗，长寿命和免维护的产品。适用于恶劣环境下初级压力控制，需要功耗和尺寸的限制，或者是气体泄漏或者水分，或者侵入。

热导式气体传感器 MTCS2601应用：

低真空控制遵循皮拉尼原理。此传感器容易增加压力阀或者直接在真空管或系统，例如微小机械泵系统，真空泵机器和分析仪器。

在固定的压力下，闭合系统或仪器的完整控制的泄漏检测，能侦测缺陷，例如腐蚀或者简单的盒子打开。

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