分享空气质量传感器标定方法

分享空气质量传感器标定方法

 空气质量传感器是一种广谱型的气体传感器，对日常生活中常见的气体，如甲醛、甲苯、乙苯、二甲苯、氨气、氢气、酒精、一氧化碳、甲烷、丙烷、甘烷、苯乙烯、丙二醇、酚等有机挥发气体、香烟、木材、纸张燃烧产生的烟雾等都具极高的灵敏度。按构成传感器的材料特性可分为半导体和非半导体两大类。市面上较普及检测室内空气质量VOC使用的半导体原理，因为半导体传感器具有较高的性价比，其为定性检测，反应灵敏，效果尚可。而传感器出厂标定对传感器的使用也起到至关重要的作用，现各厂商采用的标定方法大同小异。
    由于半导体空气质量传感器元件在生产加工过程中由于材料的差异、生产工艺误差、烧结温度、环境等影响导致传感器特性不同，需标定方可使用。Rs(10ppm氢气中)与R0（清洁空气中）的比值在0.3－0.6之间，某些品质控制较差的厂家的产品，比值从0.1－0.9都有，在终端产品的具体表现在相同的空气品质条件下，不同的产品显示不同污染等级。因此极有必要对传感器进行标定校准，传感器标定就涉及到标定生产工艺问题，良好的工艺可使传感器检测准确，一致性极好。
    标定校准所需设备：实验室、VOC测试仪、自动配气系统、空气净化系统、电脑及配套测试软件。以本公司QS3012系列模块为例，简单介绍标定校准方法及过程。标定校准分两个部分，一是零点（ZERO）校准，二是跨度校准（SPAN）。首先将模块通电老化24小时，使传感器的输出特性稳定。然后将模块置于洁净实验设备中，将模块插入测试座，测试座通过数据总线与电脑连接。由于常规大气中已经包含一定浓度的VOC气体，特别是工厂区域各种有害气体的浓度更高，因此标定过程中，必须保证实验室设备为洁净环境。当VOC测试仪数据<0.01ppm并稳定2分钟后，电脑将读取各个模块中传感器的等效电阻R0并暂存于数据库中。接下来停止空气净化装置，设置好气体成分及浓度后启动自动配气系统，当配气浓度达到设定值并稳定2分钟后记录传感器的等效电阻Rs暂存于数据库中。由于VOC浓度与传感器的Rs/ R0非线性关系，而是近似指数关系，为了减小单片机的运算量，通过电脑中配套的测试软件计算出各种浓度下Rs/ R0值，生成表格后再写入单片机EEPROM中。模块中的单片机只需要通过查表即可读出当前环境中的VOC浓度。至此，整个标定过程基本完成。如需更精准的标定数据，可以采用多点多次标定的方式公司总部
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