Озонометр на основе полупроводниковых металлооксидных сенсоров и его градуировка - page 3

вид с погрешностью в пределах 1%, зависимость относительного со-
противления (
R
с
/R
0
)
сенсоров от температуры и влажности можно
представить в виде табл. 1.
Таблица 1
Зависимость относительного сопротивления (
R
с
/
R
0
)
сенсоров от
температуры и влажности
t
,
C
R
h
, %
– 10 – 5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
30 1,7 1,62 1,58 1,50 1,42 1,3 1,24 1,17 1,14 1,1 0,99 0,92 0,86
60 1,45 1,38 1,37 1,26 1,2 1,1 1,05 1,0 0,96 0,94 0,84 0,78 0,73
85 1,25 1,19 1,15 1,10 1,05 0,94 0,9 0,85 0,83 0,81 0,71 0,66 0,62
Из табл. 1 следует, что с повышением температуры и влажности
относительное сопротивление сенсоров постепенно снижается, а с ро-
стом концентрации озона — возрастает. Это удовлетворительно со-
гласуется с физической моделью влияния влажности на проводимость
диоксида олова, предполагающей, что проводимость сенсора в чистом
воздухе будет увеличиваться с ростом уровня влажности [5].
Следовательно, учитывая результаты проведенного анализа, зави-
симость относительного сопротивления (
R
с
/R
0
)
сенсора от темпера-
туры и влажности можно представить следующей регрессионной за-
висимостью:
R
с
/R
0
= 5
,
04
0
,
012
T
0
,
006
H,
(1)
где
T
— температура озоно-воздушной смеси, K;
H
— относительная
влажность озоно-воздушной смеси, %.
Коэффициент корреляции
R
2
= 0
,
98
, максимальное отклонение
9,66%.
При выборе сенсора значение имеет диапазон измеряемых кон-
центраций. Отметим, что известные сенсоры MQ131 подразделяют-
ся на два типа: с чувствительностью на озон в диапазонах от 10 до
1000 ppm и от 10 до 1000 ppb. В частности, когда озонометр уста-
навливается непосредственно на выходе генератора озона с заведо-
мо высокими концентрациями газа, необходим сенсор более грубой
чувствительности (10. . . 1000 ppm). При выборе сенсора необходимо
убедиться в стабильности его сопротивления при отсутствии озона и
постоянных температуре, влажности и напряжении накала. Как пра-
вило, при этом сопротивление сенсора измеряют с интервалом 10 мин
не менее 3 раз подряд. Приемлемыми считаются те сенсоры, у ко-
торых разброс значений сопротивления не превышает 20%. С уче-
том технических данных рекомендуемое напряжение накала сенсора
32 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2013. № 4
1,2 4,5,6,7,8
Powered by FlippingBook