Sensores de gas para múltiples gases

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Tengo algunas preguntas sobre los sensores de gas:

  • Si quiero detectar varios gases a la vez, ¿solo necesito un sensor o necesitaré un sensor para cada gas?

  • ¿Cómo sabré qué gas estoy midiendo?

Estas preguntas se basan en la hoja de datos de (por ejemplo) el sensor MQ-5:

MQ-5 puede detectar muchos gases, supongo que son medidas de laboratorio. Si hay dos gases como CO y CH4, el valor de salida será diferente y si el ambiente cambia, obtendré resultados incorrectos.

Si, por ejemplo, quisiera medir el CO y el CH4 al mismo tiempo, necesitaría un sensor muy sensible al CO y no muy sensible al CH4 y luego el otro sensor sería muy sensible al CH4 y no al CO.

¿Tengo razón?

Muchas gracias

    
pregunta Laura Gonzalez

2 respuestas

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Tienes toda la razón, este sensor te da una salida única y no obtienes ninguna pista si, por ejemplo, Rs / R0 = 0.9 está causado por 200ppm CH4 o 1000ppm H2.

Si Rs / R0 < 1, puede decir que el gas es CH4, pero no CO: CO nunca causará valores tan pequeños dentro del rango de medición del sensor . Pero no sabes qué sucede con concentraciones muy altas de CO ...

Si tiene su sensor sensible al CO y CH4 más un sensor de CH4 puro, puede distinguir entre aire con CO y aire con CH4, pero es posible que no pueda identificar el aire con ambos gases, porque no sabe cómo MQ-5 trata de mezclas. ¿Resumen, o solo recibe la señal del gas "más fuerte"?

Definitivamente necesitas sensores que te den señales sensibles a un gas, pero no al otro y viceversa.

    
respondido por el sweber
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Ese sensor en particular no puede distinguir entre gases individuales, de hecho, es muy malo hacerlo. Ese sensor también es sensible a las fluctuaciones de temperatura y humedad. Si desea una alta selectividad para compuestos particulares, querrá investigar otras tecnologías de detección de gases como el pellistor de gas, electroquímico (EC), PID, etc. Los sensores de EC en particular pueden proporcionarle una buena especificidad para ciertos analitos objetivo como CO, NO2, SO2, etc. Pero necesitaría un sensor discreto para cada compuesto objetivo.

Hay muchos desafíos con un sensor como el MQ-5. En primer lugar, normalmente necesita calibrar el sensor exponiéndolo a una concentración conocida de su analito objetivo (gas) y midiendo la lectura de voltaje / ADC. En segundo lugar, esos tipos de sensores generalmente tienen una respuesta no lineal a la concentración de gas, por lo tanto, desarrollar una función de calibración es difícil (y es necesario caracterizar iterativamente la respuesta del sensor a diferentes niveles de concentración de gas para desarrollar un algoritmo). Hay muchas maneras de hacer esto, pero puede ser un proceso costoso y lento. Lo que complica el problema es que los diferentes sensores suelen mostrar respuestas diferentes a las mismas concentraciones de gas entre lotes o incluso dos sensores del mismo lote. Los sensores también son sensibles a la temperatura, la humedad relativa y otros contaminantes que pueden sesgar las lecturas. Estos sensores pueden ser útiles para detectar generalmente la presencia del analito (gas), pero generalmente no son muy útiles ni precisos al estimar el PPM dentro de un margen de error razonable. También hay muchas variables para controlar con ese sensor, como el voltaje del calentador, la duración del impulso de calentamiento, la resistencia de la carga, etc. Estos sensores tienen MUCHAS sensibilidades cruzadas y respuestas a otros analitos (además del CH4 como ya ha mencionado). También suelen mostrar cambios a largo plazo y deben recalibrarse periódicamente.

Puede implementar un sensor de temperatura y humedad relativa a bordo para compensar estos cambios, pero es probable que necesite desarrollar sus propios algoritmos de compensación T + RH. Si desea eliminar una sensibilidad cruzada, como señaló, podría tener un sensor de CO incorporado y potencialmente compensar las sensibilidades cruzadas de CO, pero es mejor comenzar con una buena selectividad para su analito objetivo al elegir la tecnología de sensor apropiada basada en en los requisitos de sensibilidad, repetibilidad, sensibilidad cruzada e inmunidad t + rh. CH4 en particular es un poco complicado.

    
respondido por el ElDuderino

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