德國Novotechnik位移傳感器

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隨著石油化學工業(yè)的發(fā)展，易燃、易爆、有體的種類和應用范圍都得到了增加。這些氣體在生產、運輸、使用 過程中一旦發(fā)生泄漏，將會引發(fā)中毒、火災甚至爆炸事故，嚴重危害人民的生命和財產安全。由于氣體本身存在的 擴散性，發(fā)生泄漏之后，在外部風力和內部濃度梯度的作用下，氣體會沿地表面擴散，在事故現(xiàn)場形成燃燒爆炸或 毒害危險區(qū)，擴大危害區(qū)域。例如，1995年7月，四川省成都市化工總廠車間發(fā)生泄漏，當場造成3人死 亡，6人受傷，僅約一小時左右，市區(qū)范圍數(shù)十平方公里范圍內都能聞到刺激性的味。因此，這類事故具有突 發(fā)性強、擴散迅速、救援難度大、危害范圍廣等特點。一旦發(fā)生氣體泄漏事故，必須盡快采取相應措施進行處置， 才能將事故損失降低到zui低水平。及時可靠地探測空氣中某些氣體的含量，及時采取有效措施進行補救，采取正確的處置方法，減少泄漏引發(fā)的事故，是避免造成重大財產和人員傷亡的必要條件。這就對氣體的檢測和監(jiān)測設備提出了較高的要求。作為一種重要的氣體探測器，氣體傳感器近年來得到了很大的發(fā)展。氣體傳感器的發(fā)展使得其應用越來越廣泛。本文介紹了氣體傳感器的發(fā)展情況及在氣體泄漏事故處置中的應用前景。

1氣體傳感器

    國外從30年代開始研究開發(fā)氣體傳感器。過去氣體傳感器主要用于煤氣、液化石油氣、天然氣及礦井中的瓦斯氣體的檢測與報警，目前需要檢測的氣體種類由原來的還原性氣體(H2,C4H10,CH4)等擴展到毒性氣體(CO,NO2,H2S,NO,NH3,PH3)等。

    氣體傳感器種類繁多。按所用氣敏材料及氣敏特性不同，可分為半導體式、固體電解質式、電化學式、接觸燃燒式、高分子式等。

1.1半導體氣體傳感器

    這種傳感器主要使用半導體氣敏材料。自從1962年半導體金屬氧化物氣體傳感器問世以來，由于具有靈敏度高、響應快等優(yōu)點，得到了廣泛的應用，目前已成為世界上產量zui大、使用zui廣的傳感器之一。按照檢測氣敏特征量方式不同分為電阻式和非電阻式兩種。

    電阻式半導體氣體傳感器是通過檢測氣敏元件隨氣體含量的變化情況而工作的。主要使用金屬氧化物陶瓷氣敏材料。隨著近年來復合金屬氧化物、混合金屬氧化物等新型材料的研究和開發(fā)，大大提高了這種氣體傳感器的特性和應用范圍。例如：WO3氣體傳感器可檢測NH3的濃度范圍為5ppm～50ppm,ZnO-CuO氣體傳感器對200ppm的CO非常敏感。

    非電阻式半導體氣體傳感器是利用氣敏元件的電流或電壓隨氣體含量而變化的原理工作的。主要有MOS二極管式和結型二極管式，以及場效應管式氣體傳感器。檢測氣體大多為氫氣、硅烷等可燃氣體。

傳感器根據(jù)輸出類型可以分為NPN(有人稱為源型傳感器）和PNP（有人稱為漏型傳感器）兩大類；兩種類型的傳感器都有3個引腳，分別接24V、0V、Out（信號輸出），那么西門子S7系列PLC都支持什么類型的傳感器呢？

技術指標是表征一個產品性能優(yōu)劣的客觀依據(jù)?？炊夹g指標，有助于正確選型和使用該產品。

傳感器的技術指標分為靜態(tài)指標和動態(tài)指標兩類。靜態(tài)指標主要考核被測靜止不變條件下傳感器的性能，具體包括分辨力、重復性、靈敏度、線性度、回程誤差、閾值、蠕變、穩(wěn)定性等。

動態(tài)指標主要考察被測量在快速變化條件下傳感器的性能，主要包括頻率響應和階躍響應等。

由于傳感器的技術指標眾多，各種資料文獻敘述角度不同，使得不同人有不同的理解，甚至產生誤解和歧義。為此，以下針對傳感器的幾個主要技術指標進行解讀：

分辨力（ResoluTIon）是指傳感器能夠檢測出的被測量的zui小變化量。分辨率（ResoluTIon） 是指分辨力與滿量程值之比。

解讀1：分辨力是傳感器的zui基本的指標，它表征了傳感器對被測量的分辨能力。傳感器的其他技術指標都是以分辨力作為zui小單位來描述的。

對于具有數(shù)顯功能的傳感器以及儀器儀表，分辨力決定了測量結果顯示的zui小位數(shù)。例如：電子數(shù)顯卡尺的分辨力是0.01mm，其示指誤差為±0.02mm。

解讀2：分辨力是一個具有單位的數(shù)值。例如，某溫度傳感器的分辨力為0.1℃，某加速度傳感器的分辨力是0.1g等。

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