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我正在通过Arduino构建一个二氧化碳测量单元我正在选择传感器的阶段。我发现红外传感器,多亏了一个4.26um的WL发射器,能够输出与空气中二氧化碳浓度成比例的电压。为了校准电路,我必须使用滴定气体(%众所周知),并测量传感器输出的电压。

我现在的问题是,我无法理解,在这个测量完成后,如何将进一步的测量和气体的百分比联系起来。

这是线性的吗?是否取决于传感器(LED与传感器的距离是固定的)?

我从来没有使用过红外或气体传感器,所以,这是我第一次使用它们,我很迷茫

\ \ endgroup \美元
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  • \$\begingroup\$ 您使用哪种发射器产生4300 nm?它产生的光的带宽是多少。我首先问这些问题是为了了解您的方法,以及您是否计划同时测量3900 nm(无二氧化碳效应)。Pyreos有两个版本的BTW。 \ \ endgroup \美元 19年7月11日,11点51分
  • \$\begingroup\$ 我用的是红外线Led发射器hamamatsu.com/resources/pdf/ssd/l13201_series_kled1069e.pdf我们还在研究如何测量无二氧化碳状态。 \ \ endgroup \美元 19年7月11日12点25分
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L13201发射器是我研究过的东西,因为它正好在二氧化碳的敏感波长上发射,即4300 nm,它也有显著的排放,在3900 nm,二氧化碳没有影响:-

在这里输入图像描述

我添加的垂直蓝线是在3900 nm处的灵敏度,红线大约是4300 nm。

因此,如果您选择Pyreos双传感器类型,其中一个通道敏感度为3900 nm,另一个通道敏感度为4300 nm,那么您可以从一个光源即L13201获得一个参考通道和一个测量通道。

获得参考通道非常重要,因为该通道不受CO2影响,可以通过反馈或信号后补偿(在硬件中,但更可能是软件中)来稳定光输出。

参考通道也受到与二氧化碳通道相同的信号恶化因素的影响,这些因素包括水蒸气等污染物或其他环境影响。大意如下:-

在这里输入图像描述

在3900 nm处,由于通常与这部分光谱相关的任何气体,都没有真正的信号扰动,所以它是“有用的”。

我现在的问题是,我无法理解,在这个测量完成后,如何将进一步的测量和气体的百分比联系起来。

测量信号与参考信号的比率是一些CO2传感器制造商(如City Technology和SGX Sensortech)采用的方法,我遇到过一些例子。该比率下降时,即测量取样气体中存在的CO2。

\ \ endgroup \美元
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  • \$\begingroup\$ 是的,你说得对。Pyreos给了我一个Excel文件,里面有Gas和Ref信号,一个计算百分比的算法。当然,首先你需要知道至少2个点,其中%和V出局。谢谢你的图形,非常有用。 \ \ endgroup \美元 19年7月11日14:05
  • \$\begingroup\$ @NicoCaldo L13201的价格是个大问题,顺便问一下,你的报价是多少? \ \ endgroup \美元 19年7月11日14:09
  • \$\begingroup\$ 27€。是的,对于一个红外发光二极管来说很贵 \ \ endgroup \美元 19年7月11日14点27分
  • \$\begingroup\$ 我从英国的滨松那里得到的报价比我高很多——你们的价格比我好——你们是直接和滨松交易还是通过经销商? \ \ endgroup \美元 19年7月11日14点45分
  • \$\begingroup\$ 不知道。我的任务不是要奖品 \ \ endgroup \美元 19年7月11日14:50
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我在这方面做过一些工作,但并不像人们想象的那么简单。我们使用维萨拉传感器,这些都很贵。

至少你需要两种二氧化碳含量不同的参考气体。在最简单的情况下,它们可以是纯空气,通过NaOH溶液和已知CO2%的气体鼓泡,将CO2擦洗干净。甚至可能100%。

为了确定传感器是否是线性的,你需要用不同的二氧化碳百分比进行第三次测量。

我们通常使用氮气作为载气和质量流量控制器在定制设备中进行混合。这些都不便宜。我很想知道你这个项目进展如何。

\ \ endgroup \美元
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  • \$\begingroup\$ 因此,最快的解决方案是询问生产传感器的公司是否有传感器本身的响应曲线。如果没有,我必须像你描述的那样做,至少3次测量(一次可以是真空测量,我确定气体浓度为0%)。该项目之所以推出,是因为很难找到一个具有特定气体(CO、H-C、SO2、NO、NO2)的气体测量站,多亏了这个传感器,我正试图自己建造一个。 \ \ endgroup \美元 19年7月11日8点59分
  • \$\begingroup\$ @NicoCaldo是的。实际上,我正在和伦敦帝国理工学院的几个博士生一起研究类似的东西。他们要花2年的时间。你可能会遇到的另一个问题是传感器对水蒸气的敏感性。你的基地在哪里? \ \ endgroup \美元 19年7月11日9点43分
  • \$\begingroup\$ 所以,我实际上从传感器公司得到了一个Excel文件,计算和绘制传感器的输出特性,从他们的算法(他们也提供了算法)。不知道传感器对水蒸气的敏感度,但Pyreos说他们的传感器的信度是10k。顺便说一下,我在意大利维琴察工作 \ \ endgroup \美元 19年7月11日10点28分
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    \$\begingroup\$ @NicoCaldo好吧,我最好的建议是,如果你还没有上过大学,你可以在附近找到一所可以与使用这种传感器的人交谈的大学。我想你是在看燃烧产品,所以这是一个化学工程部门。你也可以使用他们的设施,而不是自己购买天然气 \ \ endgroup \美元 19年7月11日10点34分
  • 1.
    \$\begingroup\$ @NicoCaldo还有一个建议——使光通过气体的路径长度最大化。有两种方法可以做到这一点。要么通过一根镀铝的长玻璃管运行灯和气体。或者让气体通过一个电池,让光线在两块镜子之间反射 \ \ endgroup \美元 19年7月11日,10:50

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