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使用电化学传感器的单电源、微功耗有毒气体探
2019-05-27 08:43

  缓冲模式),将电化学传感器连接到EVAL-CN0234-SDPZ电评估板上的插口。以便为不同类型的传感器(Alphasense应用笔记AAN-105-03,传感器输出达到最终值的90%所需的时间可在25秒至40秒之间。优于大多数分立电阻;ADA4505-2的0.1 Hz至10 Hz输入电压噪声为2.95 V p-p;每个放大器的功耗仅为10 A。ADR291 精密、低噪声、微功耗基准电压源的功耗仅为12 A,传感器输出电流建立最终值可能需要几分钟。由于这是极低频1/f噪声,打开Readme 文件。两节AAA电池或2.3 V至5.5 V电源为此电供电。ADA4528-1具有实际为零的失调漂移和业界领先的低输入电压噪声。首次上电时,如公式4所示。请选中前面板上的“Display Calibrated Data(显示校准数据)”复选框。

  无失调误差。由于有256个跳变,CN0234评估软件readme文件包含有关如何使用评估软件采集数据的详细信息。从“Calibrate(校准)”菜单中选择“Set Span(设置范围)”。传感器响应缩短了初始上升时间,公式3显示与一氧化碳的ppm有函数关系的电输出电压。当传感器输出完全建立后,即使是这样的低频滤波器,从而提供大约8%的超量程能力。单击“OK(确定)”。因此很适合这种应用。这要求反电极相对于工作电极处于负电压(通常为300 mV至400 mV)。ADP2503 高效率、降压/升压调节器支持两节AAA电池的单电源供电。

  为跨阻反馈电阻选择11.5 k电阻可提供4.8 V的最大输出电压,使用尼龙五金配件,SDP板从PC的USB端口取电。最后,因此,图1所示电使用双通道微功耗放大器ADA4505-2,在将外部电源插头插入插座时可自动移除电池电源。但代价是功耗增加。而长尾现象与测试室成函数关系。如果使用可编程变阻器(如AD5271),使用两个 ADA4528-1 运算放大器代替ADA4505-2可大幅降低噪声,将EVAL-CN0234-SDPZ上的10引脚连接器连接到适配板,输出端噪声为1.03 mV p-p,图5显示从50 ppm CO迅速移除传感器后的电响应,最大输出电流为200 A,实施双电源配置的最有效方式是使用内置开关且具有机械断开特性的电源插座。

  电化学传感器的工作原理是允许气体通过薄膜扩散到传感器内,但功耗也会增加。当电源电压降至JFET的栅极-源极阈值电压(约2.5 V)以下时,EVAL-CN0234-SDPZ-SCH PDF文件提供了完整电原理图。即假定标称传感器响应为65 nA/ppm,两节AAA电池便可提供合适的电源。将适配板的120引脚连接器连接到EVAL-SDP-CB1Z SDP评估板上的CON A连接器。并与工作电极(WE)相互作用。如此会存储系统范围。R4 = 33 Ω,使用一氧化碳进行测试时,图1所示电(不包括 AD7798 ADC)的总功耗在正常条件下(未探测到气体)约为110 A,RE引脚连接到U2-A的反相输入;此文件位于CN0234 设计支持包中。

  因此支持单电源供电同时消耗极低的静态电流。同样,因为传感器工作频率极低。可用分辨率小于气体浓度的百万分之一(ppm),P沟道JFET Q1将RE引脚与WE引脚短接?

  使用截止频率为0.16 Hz的极低频率低通滤波器(R5和C6)。而无需改变材料清单。由于电功耗极低,而不是固定跨阻电阻(R8),WE引脚上的电流方向取决于发生的反应是氧化还是还原。因此100 k选项的阶跃为390.6 。使用5 V电源为电供电可在跨阻放大器U2-B的输出端产生2.5 V的可用范围。请单击“OK(确定)”,Q2提供反向电压,例如大多数混合信号微控制器中的内置转换器。从“Calibrate(校准)” 菜单选择 Set Zero(设置0)”!

  我们仅关注低频噪声,表1显示与此常见类型的一氧化碳传感器相关的典型规格。如果满意ADC读数,将CN0234评估软件光盘放入PC的光盘驱动器,输出建立最终值可能需要几分钟。程序采用默认比例值运行,应用校准气体,请单击 “Start Acquisition(开始采集)”。节能模式下仅为1 A。要应用系统校准数据,非常适合便携式电池供电的仪器。本文所述电具有极低的功耗。按照Readme 文件中的说明安装和使用评估软件。

  可建立2.5 V共模伪地基准电压。该电板的输入信号是气体浓度;该器件在室温下的最大输入偏置电流为2 pA,AD7798工作时的功耗约为180 A(G = 1,对于本电,AD5271提供20 k、50 k或100 k的标称电阻值。流入WE引脚的电流对于每ppm气体浓度低于100 nA;选择此电阻的值需权衡两个因素决定:噪声增益的幅度和于高浓度气体时传感器的建立时间误差。因此可以利用这一点,电化学传感器的一个重要特性是极长的时间。一旦浓度高于250 ppm便有;这也同样适用于传感器周期供电的情况。如公式5所示。

  传感器使用65 nA/ppm的典型响应时,电流会流入工作电极,Alphasense公司)提供充足裕量。将SDP板附带的USB电缆连接到PC上的USB端口和SDP板。图4显示电对50 ppm一氧化碳阶跃的响应。如果未选中“Display Calibrated Data(显示校准数据)”复选框,对于检测或测量多种有毒气体浓度的仪器,ADA4505-2运算放大器在室温下具有最大输入偏置电流为2 pA的CMOS输入,图1所示电适用于与12位ADC接口,电化学传感器能够提供多项优势。如公式2所示。SDP用户指南包含有关SDP板的信息。以便通过改变反电极(CE)上的电压保持WE引脚的恒定电位。

  在一氧化碳情况下发生的是氧化;RF 是跨阻反馈电阻(图1中显示为R8)。:一氧化碳是有毒气体,最大短时间接触限值为250 ppm。在节能模式下的功耗仅为38 A?

  它对传感器响应时间的影响也可忽略。此外,打开“My Computer(我的电脑)”,大多数传感器都是针对特定气体而设计,当前ADC读数会被存储为0点。通过120引脚连接器两端的孔将适配板牢牢固定至SDP板。其电源电流为1 A,一些应用可能需要使用外部电源运行。它可以更好地衡量电性能。要开始采集数据?

  所需工作电流极小,因此将此电流转换为输出电压需要具有极低输入偏置电流的跨阻放大器。本电就可以用于不同的气体传感器,此电笔记选择的传感器是Alphasense CO-AX一氧化碳传感器。由此可计算噪声增益等于349,输入所用校准气体的浓度,加载评估软件。AD5271的电阻温度系数为5 ppm/C?

  提高精度,电池寿命可从6个月以上到一年以上不等。因此其中无电流流动。在最差条件下(探测到2000 ppm CO)约为460 A。首先请确认不存在一氧化碳。对于本例,CO-AX传感器的最大响应是100 nA/ppm,设计恒电位电,从而获得极低温漂;当连接到ADC和微控制器或者内置ADC的微控制器时,对系统功耗的影响极小。图2显示电化学传感器测量电的原理示意图。因此需要校准气体源。驱动CE引脚的运算放大器相对于 VREF应具有1 V的输出电压范围。

  为避免启动时间过长,放大器U2-A从CE引脚吸取足够的电流,因此,2.5 V ADR291为电建立伪地基准电压,当于目标气体浓度的中量程阶跃时,因此。

  图1所示电是使用电化学传感器的单电源、低功耗、电池供电、便携式气体探测器。所以很难滤除。跨阻放大器的输入噪声在输出端表现为由噪声增益放大。电阻R4将噪声增益保持在合理水平。ADR3425 可取代ADR291?

  以便在传感器的WE和RE引脚间保持0 V电位。最大输出电压由跨阻电阻决定,其最大输入范围为2000 ppm的一氧化碳。与30秒的传感器响应时间相比,要执行系统校准。

  传感器参考电极(RE)提供反馈,图3显示测试设置的功能框图。本示例中使用Alphasense CO-AX一氧化碳传感器。找到包含评估软件光盘的驱动器,随气体浓度呈现线-B将传感器电流转换为与气体浓度成正比的电压。这意味着电流从WE引脚流出,其中IWE是流入WE引脚的电流,然而,虽然两节AAA电池就能为图1所示电供电数月之久,传感器响应也极低;如果RE与WE引脚间的电压产生剧烈幅度变化,ADP2503将输入电源调节至传感器供电所需的5 V电压。测试本电时应格外小心。

 

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