U
н
= 5
±
0
,
2
В, при иных значениях напряжения показания сенсора бы-
вают неустойчивыми: с понижением напряжения накала сопротивле-
ние сенсора увеличивается, из-за чего сужается диапазон изменения
сопротивления при изменении концентрации озона, при повышении
чувствительность сенсора резко падает, что делает его использование
неэффективным. Практически время разогрева сенсоров составляет не
менее 48 ч. Таким образом, сенсор должен постоянно находиться под
напряжением накала. Концентрацию озона замеряют через измерение
напряжения на выходе сенсора, по которому протекает ток
I
= 20
мкА.
Выбор силы тока обусловлен относительно большим начальным со-
противлением сенсора при отсутствии озона (
R
0
порядка 30 кОм при
нормальных условиях) для обеспечения наибольшей чувствительно-
сти к озону. Учитывая, что с ростом концентрации озона сопротивле-
ние сенсора значительно повышается, необходимо стремиться к тому,
чтобы начальное напряжение на выходе сенсора (
U
0
)
было минималь-
ным. В рассматриваемом случае
U
0
=
R
0
I
= 0
,
6
В. По данным
производителя, при концентрациях озона порядка 100 ppm сопроти-
вление возрастает более чем в 10 раз, что в нашем случае должно
соответствовать напряжению более 6 В.
Как было указано ранее, для учета влияния влажности и темпера-
туры на полупроводниковые сенсоры компенсационный блок должен
содержать датчики влажности и температуры при следующих допу-
щениях:
— влияния температуры и влажности на общее сопротивление сен-
сора не зависят друг от друга;
— увеличение сопротивления сенсора, обусловленное воздействи-
ем озона, не зависит от влажности и температуры;
— общее сопротивление сенсора является суммарным результатом
влияния влажности, температуры и концентрации озона.
В качестве датчика влажности использовался датчик температу-
ры (с применением датчика ТСМ-50) SY-HS-220 производства фирмы
DSFOX Eng, Корея.
Методика измерений.
Для определения влияния влажности, тем-
пературы и концентрации озона на сопротивление сенсора испыта-
тельный образец озонометра был установлен в закрытой камере, снаб-
женной датчиками измерения влажности и температуры. Подача газа
(воздуха и озоно-воздушной смеси) осуществлялась с помощью лабо-
раторного компрессора. Перед подачей в генератор озона разрядного
напряжения в течение 30 мин продували через сенсор воздух, чтобы
он вышел на устойчивое значение начального напряжения (
U
0
)
. После
этого на генератор озона подавалось рабочее напряжение, обеспечива-
ющее синтез озона. В процессе эксперимента замеряли напряжение на
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2013. № 4 33
