Озонометр на основе полупроводниковых металлооксидных сенсоров и его градуировка - page 5

выходе озонометра (сенсоре озона) в зависимости от значения рабо-
чего напряжения источника питания генератора озона. Концентрацию
озона, подаваемого генератором озона на сенсор, определяли класси-
ческим йодометрическим методом [6] и с помощью озонометра UV-
106M производства фирмы 2B Technologies, работающего на основе
спектрофотометрического метода. Озонометр имеет предел измерений
от 0 до 1000 ppm, чувствительность 10 ppb и погрешность 2%.
Результаты и их обсуждение.
Была установлена зависимость
сопротивления сенсора от изменения содержания озона в озоно-
воздушной смеси. Значения напряжений соответствовали концен-
трациям озона, определяемым с помощью йодометрического метода
и поверочного озонометра UV-106M. Зависимость напряжения (со-
противления) на выходе сенсора от концентрации озона приведена в
табл. 2.
Таблица 2
Зависимость напряжения на выходе сенсора (
U
сен
) от концентрации озона
O
3
, ppm
(йодометрия)
0 2 6 10 14 23 27 35 45 49 53 56
O
3
, ppm
(UV-106M)
0 1,86 5,21 11,2 12,02 26,43 23,73 30,3 40,1 53,98 47,94 51,44
U
сен
, В 0,62 0,66 0,85 0,97 1,09 1,30 1,45 1,82 1,98 2,15 2,21 2,30
Согласно данным работы [7], при измерении малых доз озона (на-
пример, атмосферного озона) зависимость напряжения на выходе сен-
сора от концентрации озона описывается формулой
U
=
KC
x
,
(2)
где
U
— напряжение на выходе сенсора;
C
— концентрация озона;
x
показатель степени, зависящий от типа сенсора и газа;
K
— постоян-
ная, характеризующая чувствительность сенсора и значение напряже-
ния.
Однако, как отмечают авторы работы [7], формула (2) примени-
ма лишь для измерения малых значений концентрации озона (менее
0,001%), характерных для уровня атмосферного озона.
Учитывая экспериментальные данные, приведенные в табл. 2, и
используя методы регрессионного анализа, можно предложить следу-
ющую эмпирическую зависимость напряжения на выходе сенсора от
концентрации озона:
U
сен
=
U
0
e
xC
,
(3)
где
U
0
— напряжение на выходе сенсора при отсутствии озона;
C
концентрация озона;
x
— эмпирическая постоянная, характеризующая
34 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2013. № 4
1,2,3,4 6,7,8
Powered by FlippingBook