Comprensión de la hoja de datos de los sensores de gas de semiconductor de óxido metálico.

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Solo necesito ayuda para comprender cómo funciona un circuito que ya construí.

Estoy utilizando el sensor de calidad del aire Figaro TGS 2201. La hoja de datos para ello se puede encontrar aquí: tgs 2201 hoja de datos del fabricante

Actualmente, la configuración de mi sensor es la siguiente:

No estoy usando R2, sino solo R1, lo que hace que el sensor de aire esté orientado al escape de gasolina en lugar del diesel. Mi R1 es igual a 10k ohmios, como se especifica como el valor mínimo en la hoja de datos.

Según mi entendimiento, a medida que aumenta la concentración del gas al que se dirige el sensor, la conductividad a través del pin 3 en el sensor aumenta proporcionalmente (logarítmicamente) a la concentración del gas en el aire.

Tengo un microcontrolador que lee el voltaje de CC del pin 3 y mido entre 420 y 410 milivoltios.

Para traducir este valor en partes por millón (concentración del gas), la hoja de datos proporciona la siguiente ecuación para calcular Rs:

Rs = (Vc - VRL)/VRL *RL

¿Cómo mido RL y VRL? Supongo que Vc es de 5 voltios porque eso es lo que mi regulador de voltaje genera.

Además, para obtener Ro, ¿debo ejecutar un control, registrar RL en aire limpio y asignar Ro a ese valor?

    
pregunta stackOverFlew

3 respuestas

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¿Cómo mido R L y V RL ?

Se anotan en la página 2 de la hoja de datos que has vinculado. R L es tu resistencia de 10k. V RL es el voltaje desarrollado a través de él. V C es la tensión de alimentación del sensor (tenga en cuenta que el calentador (V H ) debe ser 5V +/- 5%, pero V C puede tener un máximo de 15V por hoja de datos).

  

Además,paraobtenerRo,necesitoejecutaruncontrol,y  registrarRLenairelimpioyasignarRoaesevalor?

LahojadedatosdefineRocomo"Resistencia del sensor en aire limpio". Entonces, si necesita R o , parecería que necesita un sensor expuesto al aire limpio. Sugiero conversar con el fabricante para saber si su aplicación requiere a) un funcionamiento continuo de un sensor de referencia de aire limpio, b) si es solo un paso de calibración de una sola vez, o c) si se puede hacer de manera empírica.

    
respondido por el HikeOnPast
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He diseñado para sensores similares de e2v (NO2 y CO) en relación con el proyecto Air Quality Egg. Para ese proyecto, implementé un circuito de control de retroalimentación para controlar el voltaje del calentador y mantenerlo dentro de la potencia de salida especificada (diagramas aquí y aquí ). Estos sensores cambian la resistencia en presencia de diferentes concentraciones de gas siempre que la temperatura de la superficie esté bien regulada. También se sabe que tienen una fuerte correlación con la temperatura y la humedad, así que ten cuidado.

Debe medir V_RL1 y V_RL2 con su ADC. A partir de esas mediciones, y conociendo las resistencias de carga (R_L1 y R_L2) y el voltaje del lado alto, puede inferir la resistencia de cada sensor utilizando la ecuación de divisor de voltaje estándar descrita en la hoja de datos. Estos sensores también tienden a tener un rango de resistencia bastante amplio con el que pueden variar, por lo que también implementé una resistencia de lado bajo 'configurable' para manejar diferentes órdenes de magnitud en la resistencia. Esto requiere un poco de firmware.

Ir de allí a la concentración de gas requiere un poco de creatividad. En el Air Quality Egg, almacené una tabulación de las curvas de respuesta que relacionan RS / R0 con la concentración e interpolaron entre los valores. Si le importa mucho la precisión absoluta, necesita almacenar R0 en una ubicación mutable (como EEPROM) y calibrar mediante algún procedimiento.

Escribí una descripción de diseño de hardware decente aquí que describe el circuito Lo implementé si te interesa. Y el firmware para el escudo se encuentra aquí si desea buscar el código que ejecuta el hardware.

    
respondido por el vicatcu
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La condición de prueba estándar se da a una carga de 200 K para aire limpio. La especificación se proporciona como RM1 ~ 0.1 MΩ a 2 MΩ para aire limpio (después de la climatización)

Y la sensibilidad es de 12 ± 8 para 0.3 ppm NOx para Rs a RM2 de aire limpio. Sin embargo, el gráfico muestra la sensibilidad del caso más cercano = 5 a 0.3 ppm

Básicamente, la resistencia aumenta con NOx y, por lo tanto, el voltaje disminuye en VR2 y el voltaje de RL a RM1 es fácil de calcular.

Dado que se utilizan 5 V tanto para el sensor como para el calentador, prevalece una tolerancia del 2%.

Nota al margen: no lo sé con certeza, pero si no está utilizando combustible diésel de bajo contenido en azufre en los EE. UU. como lo hace en Europa, es posible que obtenga lecturas falsas al reducir la resistencia del sensor. Alguien sabe?

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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