XEN-TCG3880热导率传感器应用

Xensor Integration公司XEN-TCG3880热导率传感器应用

1.1 XEN-TCG3880热导率传感器简要说明
Xensor Integration公司XEN-TCG3880（即XEN-3880）是一款采用硅技术制造的热导率传感器测量芯片（TCG）。传感器芯片由2.50 x 3.33 mm、0.3 mm厚的硅边缘组成，其中形成了氮化硅膜。中心是一个加热器，有一个热电堆传感器元件测量其温度。XEN-TCG3880热导率传感器敏感芯片芯片测量环境和膜中心之间的热导率，这取决于几个参数，如压力、气体类型和膜上的材料沉积。这种对物理参数的依赖性使热导率测量芯片TCG能够测量绝 对压力、气体类型和气体混合物成分等量。

XEN-TCG3880的标准外壳是一个TO-5 10针接头，带有一个直径为5mm的带过滤器的盖子，其他外壳可应要求提供。 XEN-TCG3880Pt在芯片旁边的TO-5外壳上有一个B级Pt100铂温度传感器。

1.2 XEN-TCG3880热导率传感器工作原理
热导率传感器芯片测量膜中心热电堆热结和芯片厚边缘冷结之间的热阻。这是通过使用加热器电阻器Rheat加热膜的中心来实现的。由此产生的中心温度升高由热电堆测量。实际温度升高取决于膜中心和环境之间的有效热阻，这受到膜热阻、环境气体热阻、任何存在的气体流量和（通常可以忽略不计）发射辐射等因素的影响。必须小心避免发生严重的辐射事故。

1.3 XEN-TCG3880热导率传感器应用

真空测量：

XEN-TCG3880是一种薄膜热电堆导热率传感器，与传统的热电偶计和皮拉尼真空计密切相关。它采用氮化硅封闭膜结构设计，具有高灵敏度和分辨率。
测量原理依赖于传感器敏感区域和环境之间的有效热阻的降低，这是由周围气体的热导率引起的。因此，它可以衡量：

薄膜热电堆真空传感器的稳定性和精度可与标准皮拉尼真空计相媲美。 传感器标准安装在TO-5集管中，但也有不同的外壳（如LCC-20和KF-16和KF-40真空法兰中的封装）。

Xensor Integration公司XEN-TCG3880热导率传感器应用之一：气相色谱热导检测器（TCD）

‌‌气相色谱热导检测器（TCD）的工作原理基于不同气体具有不同的热导率。‌ 当样品气体与载气一起进入热导池时，由于混合气的热导率与纯载气不同，通常低于载气的热导率，这会导致热丝传向池壁的热量发生变化，进而使热丝温度和电阻发生变化。这种变化会使电桥电路失衡，产生一个电压信号，该信号与热导率的变化成正比，从而被检测和记录下来。通过分析这个信号的大小和变化，可以确定样品气体的组成和浓度。‌热导检测器（TCD）是气相色谱仪中常用的一种检测器，它利用对流传热（气体冷却）原理工作。在这个原理中，样品化合物与载气之间的热导率差异是关键。当样品气体通过‌XEN-TCG3880热导率敏感元件时，会改变周围的热导率，导致热敏元件的温度变化，进而影响其电阻值。这个电阻值的变化会被转换为电信号，被记录和分析，以提供关于被测样品气体组成和浓度的信息。

气相色谱热导检测器（TCD）对几乎所有气体都有响应，是一种通用性强、非破坏性的浓度型检测器。它不破坏样品，可用于常量和微量分析。尽管其灵敏度较低，但热导检测器因其结构简单、定量准确、线性范围宽、稳定性好、可靠性高、成本低、寿命长等优点，在石油、化工、环保、科研等领域有广泛的应用。