Sensory gazowe i ich działanie

Stosunek zmiany sygnału wyjściowego do zmiany wielkości wejściowej. Wyższa czułość oznacza, że nawet niewielkie zmiany w wielkości wejściowej powodują zauważalną zmianę w sygnale wyjściowym.

Różnica między wynikiem pomiaru a wartością rzeczywistą mierzonej wielkości. Odnosi się do tego, jak blisko pomiaru jest wynik rzeczywistej wartości.

Zdolność czujnika do wskazywania tej samej wartości sygnału wyjściowego przy kolejnych powtórzeniach wartości mierzonej. Określa, jak blisko siebie znajdują się różne pomiary wykonane przy użyciu tego samego narzędzia lub metody.

Najmniejsza zmiana wielkości mierzonej, która może być wykryta w sygnale wyjściowym. Określa najmniejszą jednostkę, którą można zarejestrować na skali pomiarowej.

Przedział wartości, w którym dane urządzenie pomiarowe jest w stanie mierzyć wielkość fizyczną z określoną dokładnością.

Najmniejsza wartość, którą urządzenie może dokładnie zmierzyć.

Największa wartość, którą urządzenie może dokładnie zmierzyć.

Element czujnika, który przekształca wielkość fizyczną, np. temperaturę, ciśnienie, na sygnał elektryczny, np. napięcie, zmianę rezystancji.

Urządzenie zawierające przetwornik, elektronikę i przewody, które w wyniku pomiaru dają sygnał elektryczny.

Klasyfikacja czujników ze względu na sposób generowania sygnału elektrycznego.

Czujniki, w których prąd jest generowany w wyniku zjawiska piezoelektrycznego, fotoelektrycznego, termoelektrycznego, elektrochemicznego lub szumów cieplnych.

Czujniki, w których zmienia się wielkość elektryczna, np. oporność, indukcyjność, pojemność, w zależności od mierzonej wielkości.

Wskaźnik czułości czujnika na zmiany wielkości mierzonej. Im większa czułość, tym lepiej czujnik reaguje na niewielkie zmiany.

Zastosowany w czujniku element, który przekształca wielkość fizyczną (np. temperaturę, ciśnienie) na sygnał elektryczny.

Klasyfikacja czujników ze względu na rodzaj sygnału wyjściowego. Rodzaje sygnałów to: analogowe (napięciowe, prądowe) oraz cyfrowe (standardy poziomów logicznych, interfejsy komunikacyjne).

Różnica między wskazaniem urządzenia podczas zwiększania i zmniejszania mierzonej wielkości. Zależy od właściwości materiału.

Odchylenie rzeczywistej charakterystyki urządzenia od charakterystyki idealnej (zwykle liniowej).

Czas potrzebny urządzeniu, aby zareagować na zmianę mierzonej wielkości i osiągnąć stabilny sygnał wyjściowy.

Właściwość dynamiczna urządzenia, która opisuje jego zdolność do szybkiego reagowania na zmiany mierzonej wielkości.

Zjawisko wpływające na czas odpowiedzi urządzenia, zależne od masy, kształtu i tarcia.

Ograniczenie zakresu pomiarowego, które zmniejsza dokładność i precyzję pomiaru.

Zmiana wartości mierzonej, np. temperatury, ciśnienia, napięcia, w trakcie pomiaru.

Rezystancja powierzchniowa pasty Pt metaloorganicznej (5051, ESL) wynosi 3-4 Ω/kw. Minimalna szerokość ścieżki to 100 μm.

Wyprowadzenia czujnika Pt100 mogą być skonfigurowane w sposób, który przypomina kształt litery "U".

Czujniki platynowe są dostępne w różnych klasach dokładności, które determinują ich dokładność i precyzję.

Termistory NTC (Negative Temperature Coefficient) charakteryzują się spadkiem rezystancji wraz ze wzrostem temperatury. Materiały używane do ich produkcji to np. MnO2, NiO, CoO, Al2O3, Fe3O4, CuO, Li2O.

Termistory CTR (Critical Temperature Coefficient) mają charakterystyczny skok rezystywności przy pewnej temperaturze krytycznej. Materiały używane to np. BaTiO3, SrTiO3.

Termistory PTC (Positive Temperature Coefficient) inaczej pozystory, charakteryzują się wzrostem rezystancji wraz ze wzrostem temperatury. Materiały stosowane to np. TiO2, VO2.

Dla termistora NTC charakterystyka In R=f(1/T) jest liniowa. Współczynnik kierunkowy tej prostej nazywamy stałą termistorową β

Materiały używane do produkcji termistorów NTC i CTR to tlenki metali o charakterze półprzewodnikowym. W przypadku PTC typowo stosowane są tytanian baru lub tytanian strontu.

Uszkodzenie detektora gazu spowodowane zbyt krótkim kontaktem z nadmierną koncentracją gazu.

Uszkodzenia detektora gazu spowodowane działaniem wibracji, najczęściej w wyniku drgań mechanicznych.

Zjawisko, w którym detektor gazu wykazuje różną czułość na różne gazy palne.

Współczynnik, który koryguje różnice w czułości detektora gazu na różne gazy palne.

Zjawisko zmiany czułości detektora gazu na różne gazy palne, gdy skład powietrza jest inny niż podczas kalibracji.

Termistory PTC to rezystory, których opór rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Dzieje się tak dzięki zjawisku zmianom strukturalnym w materiale, które utrudniają przepływ prądu.

W katalizatorach tlenkowych, używanych w termistorach PTC, metale takie jak pallad (Pd) są kluczowe do rozpoczęcia reakcji spalania. Pallad jest szczególnie aktywnym katalizatorem, aktywującym spalanie metanu już w temperaturze około 250-270°C.

Zaletą spalania katalitycznego jest znaczące ograniczenie emisji tlenków azotu (NOx), szkodliwych dla środowiska. Spalanie katalityczne zachodzi w niższych temperaturach niż spalanie płomieniowe, co znacznie zmniejsza produkcję NOx.

Pellistor to rodzaj czujnika wykorzystujący ciepłoruch gazów do detekcji ich obecności. W jego wnętrzu znajduje się katalizator, który reaguje z gazem, zmieniając swoją temperaturę. Zmiana temperatury jest następnie mierzona, aby wykryć obecność gazu.