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

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

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

Actualmente, la configuración de mi sensor es la siguiente:

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

Según tengo entendido, a medida que aumenta la concentración del gas al que apunta el sensor, la conductividad a través del pin 3 del 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 a 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 emite mi regulador de voltaje.

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

Respuestas (3)

¿ Cómo mido R L y V RL ?

Están anotados en la página 2 de la hoja de datos que vinculó. R L es tu resistencia de 10k. V RL es el voltaje desarrollado a través de él. V C es el voltaje de suministro del sensor (tenga en cuenta que el calentador (V H ) debe ser de 5 V +/- 5 %, pero V C puede ser de hasta 15 V máx. según la hoja de datos).

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

La hoja de datos define R o como "Resistencia del sensor en aire limpio". Entonces, si necesita R o , parece que necesita un sensor expuesto al aire limpio. Sugeriría conversar con el fabricante sobre si su aplicación requiere a) la operación continua de un sensor de referencia de aire limpio, b) si es solo un paso de calibración único, o c) si se puede hacer empíricamente.

Me sorprende que no proporcionaran ningún valor de referencia para el aire limpio. Tal vez necesite un ajuste para situaciones "apestosas": D

He diseñado 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 (esquemas 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 con eso.

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

Pasar de ahí a la concentración de gas requiere un poco de creatividad. En Air Quality Egg, almacené una tabulación de las curvas de respuesta que relacionan RS/R0 con la concentración e interpolé entre los valores. Si le importa mucho la precisión absoluta, debe 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 que implementé si está interesado. Y el firmware para el escudo se encuentra aquí si desea buscar el código que ejecuta el hardware.

¡Qué bien! No he hecho nada con el proyecto, pero ahora estoy volviendo y estoy interesado en construir uno de estos. ¿Cuánto cuesta al final cada huevo? ¿Qué tan precisos cree usted que son estos y, de manera realista, proporcionan información importante? Me encantaría hablar más.

La condición de prueba estándar se da a una carga de 200 K para aire limpio. La especificación se da como RM1 ~ 0,1 MΩ a 2 MΩ para aire limpio (después de climatizar)

Y una sensibilidad de 12±8 para 0,3 ppm de NOx para la relación Rs a RM2 de aire limpio. Sin embargo, el gráfico muestra la sensibilidad de casi el peor de los casos = 5 a 0,3 ppmingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, básicamente, la resistencia aumenta con el NOx y, por lo tanto, el voltaje disminuye en VR2 y el voltaje de la relación 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 estoy seguro, pero si no está utilizando combustible diésel con bajo contenido de azufre en los EE. UU. como se usa en Europa, es posible que obtenga lecturas falsas al reducir la resistencia del sensor. ¿Nadie sabe?