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激光氣體傳感器優(yōu)勢對比:電化學、固態(tài)與紅外傳感器
2024-08-22

激光技術作為一種精密的光學手段,在諸多領域都有著廣泛的應用。下面就跟隨道合順傳感一起來詳細了解。

什么是激光?

激光是原子受激輻射的光:原子中的電子吸收能量后從低能級躍遷到高能級,再從高能級回落到低能級的時候,所釋放的能量以光子的形式放出。被引誘(激發(fā))出來的光子束(激光),其中的光子光學特性高度一致。因此激光相比普通光源單色性、方向性好。

激光檢測氣體的原理是什么?

激光檢測氣體的原理是什么.png

根據(jù)朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律,在此基礎上,被測組分可以吸收一定波長的光,并且其吸收強度與成分濃度成比例,并用測量氣體對激光的衰減來測定。

該技術的核心技術是利用半導體激光器的波長調諧和被測氣體的選擇性吸收來測量氣體的濃度。

該方法具有靈敏度高、實時、動態(tài)、多組分同時測定等特點。

它的工作原理是由可調半導體激光器通過驅動電流的調制,發(fā)出一種特殊的激光波長,通過周期性地注入,激光的波長會發(fā)生周期性的改變,從而將激光的中心波長調整到被測量的氣體吸收譜線上,并進行選擇性的吸收,然后根據(jù)吸收后的光譜強度信號,將被測量的氣體的濃度進行反演。

由于半導體激光具有較高的單色特性,因此可以通過一條被測氣體的單個吸收譜線來測量,從而避免了不同分子間的相互干擾,使被測氣體能夠被正確識別。

激光氣體傳感器的優(yōu)點

1. 與電化學或者熱催化傳感器比較,激光式傳感器的優(yōu)勢是什么?

電化學/熱催化傳感器通常是敏感元件直接和氣體接觸。通過化學反應產生熱或電來進行檢測,是一種消耗型傳感器件。所以電化學/熱催化傳感器的使用壽命會隨著檢測氣體頻率和濃度的增加而變短,由于基于化學反應,電化學/熱催化傳感器對同類型的氣體都反應,沒有唯一選擇性,經常會引發(fā)誤報警。由于化學反應對濕度、溫度、壓力以及環(huán)境氣體很敏感,電化學/熱催化傳感器經常會因多種原因引起零點漂移的問題,使得校正周期極短。而頻繁的校正使得低價購入的傳感器的使用成本大大的增加。

激光式傳感器是一種無需與氣體直接接觸的光學探測器,因此不會發(fā)生中毒或老化現(xiàn)象。同時,在常壓條件下激光式傳感器不受壓力和濕度變化的影響,免調校。

2. 與固態(tài)傳感器比較,激光式傳感器的優(yōu)勢是什么?

無交叉靈敏度,不受環(huán)境參數(shù)影響:固態(tài)傳感器對濕度敏感,通常對有毒氣體選擇性差。而且,氧氣含量的變化會導致不可靠的讀數(shù)。在高氣體濃度環(huán)境下會導致零氣體讀數(shù)和靈敏度不可逆的變化。

反之,激光式傳感器不與被測氣體直接接觸,其他氣體的交叉靈敏度,濕度和含氧量對激光式傳感器的影響幾乎是零。 

低功耗:固態(tài)傳感器的操作需要在持續(xù)的高溫下進行,這導致了巨大的功耗,且不適合作為便攜式設備使用。而激光式傳感器則具有功耗低的優(yōu)點。

3.與紅外傳感器比較,激光式傳感器的優(yōu)勢是什么?

兩者物理原理相同,都是采用光和分子相互作用原理。

但是激光傳感器采用的是近紅外激光技術,而紅外傳感器采用的是中紅外光源加濾波器技術,然而水分子在中紅外區(qū)有很強的吸收特性,因此紅外傳感器抗?jié)衲芰Σ睿?/span>

再是紅外傳感器光源信號弱,通常需要標準氣室和檢測氣室做差分才能取出有效信號,因而氣室結構復雜,抗震動能力很弱,激光傳感器對水蒸氣毫無感應,抗震能力優(yōu)秀。

相比紅外傳感器,激光傳感器響應速度快,抗?jié)瘛⒖拐饎幽芰?,工作穩(wěn)定可靠。

道合順激光PM2.5傳感器 DS1602

激光PM2.5傳感器 DS1602.png

激光PM2.5傳感器 DS1602的詳細技術規(guī)格及圖片.png

道合順DS1602激光PM2.5傳感器采用光學散射原理,對空氣中的粉塵顆粒物進行濃度檢測,通過數(shù)學算法和科學標定,輸出顆粒物的質量濃度,具有良好的一致性和穩(wěn)定性。

DS1602數(shù)據(jù)準確,實時響應,支持UARI輸出和PWM脈寬調制輸出,支持串口通訊協(xié)議及PWM通訊協(xié)議定制,還能滿足進出風口方向不同選擇的需求,已廣泛應用于空氣凈化器、新風換氣系統(tǒng)、便攜式空氣質量監(jiān)測儀等智能硬件、智能家居設備中。



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