MP502(VOC)传感器,空气质量气体传感器说明书

有机蒸气气体传感器（型号：MP502）

使用说明书

版本号：1.3

实施日期：2014.05.01

声明

本说明书版权属郑州炜盛电子科技有限公司（以下称本公司）所有，未经书面许可，本说明书任何部分不得复制、翻译、存储于数据库或检索系统内，也不可以电子、翻拍、录音等任何手段进行传播。

感谢您使用炜盛科技的系列产品。为使您更好地使用本公司产品，减少因使用不当造成的产品故障，使用前请务必仔细阅读本说明书并按照所建议的使用方法进行使用。如果您不依照本说明书使用或擅自去除、拆解、更换传感器内部组件，本公司不承担由此造成的任何损失。

您所购买产品的颜色、款式及尺寸以实物为准。

本公司秉承科技进步的理念，不断致力于产品改进和技术创新。因此，本公司保留任何产品改进而不预先通知的权力。使用本说明书时，请确认其属于有效版本。同时，本公司鼓励使用者根据其使用情况，探讨本产品更优化的使用方法。

请妥善保管本说明书，以便在您日后需要时能及时查阅并获得帮助。

郑州炜盛电子科技有限公司

MP502有机蒸气气体传感器

产品描述

MP502有机蒸气气体传感器采用多层厚膜制造工艺，在微型Al 2O 3陶瓷基片的两面分别制作加热器和金属氧化物半导体气敏层，封装在金属壳体内。当环境空气中有被检测气体存在时传感器电导率发生变化，该气体的浓度越高，传感器的电导率就越高。采用简单的电路即可将这种电导率的变化转换为与气体浓度对应的输出信号。传感器特点

本品对甲苯、苯、甲醛等有机气体灵敏度高；具有响应恢复快、低功耗、检测电路简单、稳定性好、寿命长等优点。主要应用

用于家庭环境的有害气体检测自动排风装置、空气清新机等。

技术指标

表1

产品型号 MP502

产品类型标准封装平面半导体气体传感器

金属封装甲苯、甲醛、苯、酒精、丙

酮等

检测气体

检测浓度回路电压加热电压负载电阻加热电阻加热功耗敏感体 1～50ppm

标准

电路条件 V C ≤24V DC V H R L R H 5.0V ±0.1V AC or DC

可调标准测试条件下气敏元件特性 90Ω±10Ω（室温）

≤300mW P

10K Ω～100K Ω(in10ppm 甲

苯) R S 电阻 Rs(in air)/Rs(in 10ppm 甲

苯)≥3 灵敏度 S 浓度斜率

≤0.6(R 50ppm /R 5ppm 甲苯) 20℃±2℃；65%±5%RH Vc:5.0V ±0.1V ； V H :5.0V ±0.1V 温度、湿度标准测试条件

标准测试电路预热时间

图1 ：传感器结构图

不少于120小时

基本电路

图2： MP502测试电路

说明：上图为MP502传感器的基本测试电路。该传感器需要施加2个电压：加热器电压（V H）和测试电压（V C）。其中 V H 用于为传感器提供特定的工作温度,可用直流电源或交流电源。 V RL是传感器串联的负载电阻（R L）上的电压。V C是为负载

电阻R L提供测试的电压，须用直流电源。

传感器特性描述

图3：传感器典型的灵敏度特性曲线图4：传感器典型的温度、湿度特性曲线

图中R S表示传感器在不同浓度气体中的电阻值；

R0表示传感器在洁净空气中的电阻值。图中所有

测试都是在标准试验条件下完成的。

图中 R S表示在含10ppm甲苯、各种温/湿度下的电阻

值；R S0表示在20℃/65%RH下的洁净空气中的电阻值。

图5 ：响应恢复曲线图6：传感器线性曲线

长期稳定性

图7：长期稳定性曲线

注：图中所有测试都是在标准试验条件下完成的，横坐标为观察时间,纵坐标为V RL值。

注意事项：

1、必须避免的情况

1.1暴露于可挥发性硅化合物蒸气中

传感器要避免暴露于硅粘接剂、发胶、硅橡胶、腻子或其它存在可挥发性硅化合物的场所。如果传感器的表面吸附了硅化合物蒸气，传感器的敏感材料会被硅化合物分解形成的二氧化硅包裹，抑制传感器的敏感性，并且不可恢复。

1.2高腐蚀性的环境

传感器暴露在高浓度的腐蚀性气体（如 H2S，SO X，Cl2，HCl等）中，不仅会引起加热材料及传感器引

线的腐蚀或破坏，并会引起敏感材料性能发生不可逆的劣变。

1.3碱、碱金属盐、卤素的污染

传感器被碱金属尤其是盐水喷雾污染后，或暴露在卤素如氟利昂中，也会引起性能劣变。

1.4接触到水

溅上水或浸到水中会造成传感器敏感特性下降。

1.5结冰

水在传感器敏感材料表面结冰会导致敏感层碎裂而丧失敏感特性。

1.6施加电压过高

如果给传感器或加热器施加的电压高于规定值，即使传感器没有受到物理损坏或破坏，也会造成引线和/或加热器损坏，并引起传感器敏感特性下降。

1.7电压加错管脚

如图 8所示，传感器 1、2管脚连接加热电路，3、4管脚连接测量电路；在满足传感器电性能要求的前提下，加热和测量可共用同一个电源电路。

注：请注意传感器上的突出标志，紧邻该标志的两只管脚为加热电极。

2、尽可能避免的情况 2.1凝结水

在室内使用条件下，轻微凝结水对传感器性能会产生轻微影响。但是，如果水凝结在敏感层表面并保持一段时间，传感器特性则会下降。 2.2处于高浓度气体中

无论传感器是否通电，在高浓度气体中长期放置，均会影响传感器特性。如用打火机气直接喷向传感器，会对传感器造成极大损害。 2.3长期贮存

传感器在不通电情况下长时间贮存，其电阻会产生可逆性漂移，这种漂移与贮存环境有关。传感器应贮存在不含可挥发性硅化合物的密封袋中。经长期贮存的传感器，在使用前需要更长时间通电以使其达到稳定。贮存时间及对应的老化时间建议如下：

表2

贮存时间 1个月以下 1-6个月建议老化时间不低于48小时不低于72小时不低于168小时

6个月以上

2.4长期暴露在极端环境中

无论传感器是否通电，长时间暴露在极端条件下，如高湿、高温或高污染等极端条件，传感器性能将受到严重影响。 2.5振动

频繁、过度振动会导致传感器内部引线产生共振而断裂。在运输途中及组装线上使用气动改锥 /超声波焊接机会产生此类振动。

2.6冲击

如果传感器受到强烈冲击或跌落会导致其引线断裂。

2.7使用条件：

2.7.1对传感器来说手工焊接为最理想的焊接方式，建议焊接条件如下：

●助焊剂：含氯最少的松香助焊剂

●恒温烙铁

●温度： 250℃

●时间：不大于3秒

2.7.2使用波峰焊时应满足以下条件：

●助焊剂：含氯最少的松香助焊剂

●速度：（1-2）米/分钟

●预热温度：（100±20）℃

●焊接温度：（250±10）℃

●1次通过波峰焊机

违反以上使用条件将使传感器特性下降。

空气质量传感器(异味气体传感器)

TGS2602 特征应用对VOCS和有气味气体有很高的灵敏度空气清新机低功耗空气流通控制对于气态的空气污染有高的灵敏度空气质量监测长寿命低价位VOC 监控应用简单气味气体监控 TGS2602传感器的感应元件由一个在氧化铝基板上的金属氧化物半导体层构成的传感芯片与一个和它集成在一起的加热器构成当存在可检测气体时传感器的半导体的电导率将随着空气中的被测气体浓度增加而增加一个简单的电路就可以将这种响应气体浓度的电导率的变化转换为一个输出信号 TGS2602 对低浓度的有气味气体有很高的灵敏度如氨气及办公室和家庭的环境里的废品所产生的H2S TGS2602也对低浓度的VOCS有很高的灵敏度如从木制品和建筑物中所散发出来的甲苯气体FIGARO还提供一个微处理器他包含有一个特殊的应用软件可以作为设备的专用软件来处理传感器的信号下左图所示为TGS2602典型的灵敏度特征所有的数据都收集于标准的测试条件Y轴表示TGS2602传感器的电阻变化率RS/R0RS R0的定义如下 RS=传感器在各种不同的气体的不同的浓度下的阻抗 R0= 传感器在清新空气中的阻抗下右图所示的是TGS2602对温度与湿度的依赖特征Y轴代表的是传感器的阻抗变化率RS/R0RS R0的定义如下 RS=传感器在清新空气中在各种温度/湿度条件下的阻抗 R0=传感器在清新空气中在20C温度相对湿度65%下的阻值

基本测量电路 TGS2602传感器要求有两个输入加热电压VH 和线路电压VC 加热电压VH 加于与传感器集成在一起的加热器上以保持传感器在一个特定的温度使传感器工作在这个特定的最佳温度因为传感器有极性所以供电电压VC 必须是直流线路电压VC 用来通过一个与传感器串联的负载电阻RL 来测量电压VRL 可以用一个公共的电源来同时供给VH 和VC 来满足传感器的电气要求负载电阻RL 的选择要使报警门限电压最优化并使传感器的半导体的功耗小于15mw 的限定值当传感器暴露在气体中使得RS 的值与RL 的值相等时传感器的功耗最大规格书型号 TGS2602 传感元素类型 D1 标准封装 TO-5金属容器目标气体空气中的污染物典型的测量范围 1~10ppm H2 加热电压 VH 5.00.2VDC/AC 线路电压 VC 5.00.2VDC PS 15mw 标准线路条件负载阻抗 RL 可变 PS 15mw 加热阻抗 RH 约59欧室温加热电流 IH 565Ma 加热功耗 PH 280mw 典型值传感器阻抗 RS 10~100K 空气在标准测试条件下的电器特征灵敏度RS 的变化率 0.15~0.5 Rs 10ppm ETOH /RS 空气) 测试气体一般空气202C 655%RH 线路条件 VC=5.0 0.1VDC 标准测试条件测试前条件周期 7天功耗PS 可以用下面的公式计算出来传感器的阻抗值RS 可以用下面的公式通过测量VRL 计算出来 PS=VC-VRL 2/RS RS=VC-VRL /VRL *RL

环境监测传感器的工作原理及设计

环境监测传感器的工作原理及设计今天为大家介绍一项国家发明授权专利——基于拉曼效应的环境监测传感器以及环境检测方法。该专利由青岛中一监测有限公司申请，并于2018年8月24日获得授权公告。内容说明本发明属于环境监测传感器技术领域，具体涉及一种基于拉曼效应的环境监测传感器以及一种环境检测方法。发明背景随着工业的迅速发展，环境污染也在日趋严重。在环境监测过程中，人们发现环境中的污染物对环境中的微生物生存和代谢都产生了很大的影响。由于微生物的多样性、敏感性，决定了微生物能够对环境中多种污染情况做出多种反应，同时也能反映出环境污染的历史状况。因此，对环境中微生物进行检测，对于监测环境污染情况、评价环境质量状况具有很重要的意义。这种环境监测主要是对环境液体中的微生物进行检测，尤其是水体的质量。例如：用大肠菌群的数量作为水体质量的指标，利用鼠伤寒沙门氏杆菌的组氨酸缺陷变株的回复突变（即“艾姆氏试验法”）检测水体的污染状况以及食品、饮料、药物中是否含有致癌变、致畸变、致突变毒物等。但是，在现有的环境监测过程中，对环境中微生物检测采取的是现场采样、实验室培养、实验室鉴定分析的方法，存在检测时间长、成本高、效率低等问题，而且由于没有及时检测样品，中途发生的变化以及样品传输过程中的污染都会影响到检测结果的客观性。因此，开发出快速检测环境中微生物的方法以及仪器显得尤为重要。现有的高精密拉曼光谱传感系统主要采用显微镜、激光系统、单色系统、检测系统等部分组成，结构复杂，设备庞大，不利于现场检测。手持式拉曼光谱仪精度不高，稳定性不够，只能对少量表面无污染的固体大分子材料进行定性分析，特别是一些能够产生荧光的物质及微生物样品，容易受到背景荧光的严重干扰，无法进行测试。共振拉曼光谱虽然能够提高拉曼光谱灵敏度，但是仅能在少数分子和特定波长的激光上具有相匹配的电子吸收能级，也容易干扰特征物的拉曼光谱。此外，现有的拉曼光谱仪都是将激光发射模块与接收模块做成一体式，也就是激光发射通道与接收通道共同，这样容易造成干扰。因此，对于

传感器的分类_传感器的原理与分类_传感器的定义和分类

传感器的分类_传感器的原理与分类_传感器的定义和分类传感器的分类方法很多．主要有如下几种：（1）按被测量分类，可分为力学量、光学量、磁学量、几何学量、运动学量、流速与流量、液面、热学量、化学量、生物量传感器等。这种分类有利于选择传感器、应用传感器（2）按照工作原理分类，可分为电阻式、电容式、电感式，光电式，光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器等。这种分类有利于研究、设计传感器，有利于对传感器的工作原理进行阐述。（3）按敏感材料不同分为半导体传感器、陶瓷传感器、石英传感器、光导纤推传感器、金属传感器、有机材料传感器、高分子材料传感器等。这种分类法可分出很多种类。（4）按照传感器输出量的性质分为摸拟传感器、数字传感器。其中数字传感器便干与计算机联用，且坑干扰性较强，例如脉冲盘式角度数字传感器、光栅传感器等。传感器数字化是今后的发展趋势。（5）按应用场合不同分为工业用，农用、军用、医用、科研用、环保用和家电用传感器等。若按具体便用场合，还可分为汽车用、船舰用、飞机用、宇宙飞船用、防灾用传感器等。（6）根据使用目的的不同，又可分为计测用、监视用，位查用、诊断用，控制用和分析用传感器等。主要特点传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。主要功能常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：光敏传感器——视觉声敏传感器——听觉气敏传感器——嗅觉化学传感器——味觉压敏、温敏、传感器（图1）流体传感器——触觉敏感元件的分类：物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。化学类，基于化学反应的原理。生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类（还有人曾将敏感元件分46类）。 1)光纤传感器光纤传感器技术是随着光导纤维实用化和光通信技术的发展而形成的一门崭新的技术。光纤传感器与传统的各类传感器相比有许多特点，如灵敏度高.抗电磁干扰能力强，耐腐蚀，绝缘性好，结构简单，体积小.耗电少，光路有可挠曲性，以及便于实现遥测等. 光纤传感器一般分为两大类，一类是利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器.称为功能型传感器;另一类是光纤仅仅起传输光波的作用，必须在光纤端面或中间加装其他敏感元件才能构成传感器，称为传光型传感器。无论哪种传感器，其工作原理都是利用被测量的变化调制传输光光波的某一参数，使其随之变化，然后对已调制的光信号进行检测，从而得到被测量。

室内空气质量检测与传感器的应用

室内空气质量检测与传感器的应用 [摘要]室内空气品质对人的影响至关重要,利用传感器检测空气质量是当今流行的一种方法,本文介绍了传感器在空气质量检测方面的原理应用,分析了当前气体传感器的优点和不足,以及气体传感器的发展趋势和前景。 [关键词]空气质量气体传感器室内环境污染一、空气对于人的重要性人们每时每刻都离不开氧,并通过吸入空气而获得氧。一个成年人每天需要吸入空气达6500升以获得足够的氧气,因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。人的一生中有90%以上时间在室内度过,可见,室内空气品质对人的影响更是至关重要。二、室内环境污染背景当今,人类正面临“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”之后,又出现了“室内空气污染”为主的第三次环境污染。美国专家检测发现,在室内空气中存在500多种挥发性有机物,其中致癌物质就有 20多种,致病病毒 200多种。危害较大的主要有:氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。大量触目惊心的事实证实,室内空气污染已成为危害人类健康的“隐形杀手”,也成为全世界各国共同关注的问题。据统计,全球近一半的人处于室内空气污染中,室内环境污染已经引起35.7%的呼吸道疾病,22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。三、关于开展室内空气质量服务的几点设想

1.着手调查国内家庭和办公室内空气质量的基本情况。 2.了解并着手引进室内空气质量检测设备。 3.进行规模较大的宣传活动,首先应由气象主管部门与环保主管部门联合建立室内空气质量问题的管理机制。 4.对国际环保部门有关室内空气质量的法规、技术标准、室内污染测定方法及对测定仪器等问题进行专门的调查和研究。四、空气检测仪的强力武器——传感器检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段。而传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要工具。下面将介绍六种在空气质量检测方面发挥重要作用的传感器。 1.金属氧化物半导体式传感器。金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。 2.催化燃烧式传感器。催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,是温度使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。

使用夏普GP2Y1010AU0F灰尘传感器检测空气质量

使用夏普GP2Y1010AU0F灰尘传感器检测空气质量夏普灰尘传感器价格较便宜，能检测出室内空气中的灰尘和烟尘含量. 检测原理其原理如下图，传感器中心有个洞可以让空气自由流过，定向发射LED光，通过检测经过空气中灰尘折射过后的光线来判断灰尘的含量。

电路图

因为数据是通过pin 5的电压模拟信号输出的，而树莓派的引脚不支持模拟信号直接读取（需要增加数模转换芯片），所以先用Arduino来实验。 Arduino 代码根据电路图，把Arduino和传感器连接起来： 1.Sharp pin 1 (V-LED) => 5V 串联1个150欧姆的电阻（最好在电阻一侧和GND之间再串联一个 220uf的电容） 2.Sharp pin 2 (LED-GND) => GND 3.Sharp pin 3 (LED) => Arduino PIN 2 （开关LED） 4.Sharp pin 4 (S-GND) => GND 5.Sharp pin 5 (Vo) => Arduino A0 pin （空气质量数据通过电压模拟信号输出） 6.Sharp pin 6 (Vcc) => 5V 1./* 2.Interface to Sharp GP2Y1010AU0F Particle Sensor 3.Program by Christopher Nafis 4.Written April 2012 5. 6.https://www.360docs.net/doc/e412242801.html,/pic/https://www.360docs.net/doc/e412242801.html,/datasheets/Sensors/gp2y1010au_e.pdf 7.https://www.360docs.net/doc/e412242801.html,/pic/https://www.360docs.net/doc/e412242801.html,/?p=479

压力传感器分类与简介

将压力转换为电信号输出的传感器。通常把压力测量仪表中的电测式仪表称为压力传感器。压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件（或应变计）组成。弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件（见位移传感器）或应变计（见电阻应变计、半导体应变计）转换为与压力成一定关系的电信号。有时把这两种元件的功能集于一体，如压阻式传感器中的固态压力传感器。压力是生产过程和航天、航空、国防工业中的重要过程参数，不仅需要对它进行快速动态测量，而且还要将测量结果作数字化显示和记录。大型炼油厂、化工厂、发电厂和钢铁厂等的自动化还需要将压力参数远距离传送（见遥测），并要求把压力和其他参数，如温度、流量、粘度等一起转换为数字信号送入计算机。因此压力传感器是极受重视和发展迅速的一种传感器。压力传感器的发展趋势是进一步提高动态响应速度、精度和可靠性以及实现数字化和智能化等。常用压力传感器有电容式压力传感器、变磁阻式压力传感器（见变磁阻式传感器、差动变压器式压力传感器）、霍耳式压力传感器、光纤式压力传感器（见光纤传感器）、谐振式压力传感器等。传感器的基本知识一、传感器的定义国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。二、传感器的分类目前对传感器尚无一个统一的分类方法，但比较常用的有如下三种：１、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器２、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。３、按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“１”和"０”或“开”和“关”）的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。关于传感器的分类： 1.按被测物理量分：如：力，压力，位移，温度，角度传感器等； 2.按照传感器的工作原理分：如：应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等； 3.按照传感器转换能量的方式分：（1）能量转换型：如：压电式、热电偶、光电式传感器等；（2）能量控制型：如：电阻式、电感式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等； 4.按照传感器工作机理分：（1）结构型：如：电感式、电容式传感器等；（2）物性型：如：压电式、光电式、各种半导体式传感器等； 5.按照传感器输出信号的形式分：（1）模拟式：传感器输出为模拟电压量；（2）数字式：传感器输出为数字量，如：编码器式传感器。三、传感器的静态特性传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方

基于无线传感网络的空气质量监测系统设计

摘要空气品质对人的影响至关重要,利用传感器检测空气质量是当今流行的一种方法,本文介绍了传感器在空气质量检测方面的原理应用及监控系统的网络设计。本系统采用无线传感器网络来实现数据的采集与发送。无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。本设计系统采用CC2430无线通信模块、温湿度传感器DHT90、空气质量传感器QS-01、电源模块构建无线传感器网络，通过RS－232串口和监控中心通信，使用软件开发平台IAR Embedded Workbench开发ZigBee协议栈，基于ZigBee的无线网络技术以低功耗、低成本、低复杂度等特点受到越来越多企业和个人的青睐。ZigBee技术特别适合于数据吞吐量小、网络建设投资少、网络安全要求较高、不便频繁更换电池或充电的场合。预计将在消费类电子设备、家庭智能化、工控、医用设备控制、农业自动化等领域获得广泛应用,利用ZigBee技术完成传感器节点和汇聚节点的应用程序，最终能够实现空气质量的监测。关键字：无线传感器；cc2430；DTH90；zigbee技术；空气质量检测

ABSTRACT Air quality impact on people is very important, using sensors to detect air quality is now a popular method, this paper introduces the sensor in air quality testing principle, analyzes the advantages and disadvantages of gas sensor, and gas sensor development trend and prospects. The system uses wireless sensor networks to achieve data’s collection and transmission. Wireless sensor networks are composed of a large number of low-cost micro-sensor nodes which are deployed in the monitoring region, uses wireless communication means to form a multi-hop's self-organizing network, with the aim of perception, collection and processing of perceived target information in the network coverage region, and send them to observers. This system uses CC2430 wireless communication module ,temperature and humidity sensor DHT90, air quality sensor QS-01,power module to build wireless sensor networks, and uses RS－232 serial port to communicate with monitoring center .Use the software development platform IAR Embedded Workbench to develop ZigBee protocol stack.Based on the ZigBee wireless networking by low characteristics and so on power loss, low cost, low complexity receives more and more many enterprises and individual favor.The ZigBee technology suits specially in the data volume of goods handled small, the network construction invests few, the network security request is high, inconvenient replaces the battery or the charge situation frequently.The estimate in the expense class electronic installation, the family intellectualization, the labor will control, medical domains and so on device control, agricultural automation obtains the widespread application These can definitively achieve the purpose of air quality monitoring. Keywords:wireless sensor;CC2430;DTH90;ZigBee technology;air quality testing II

压力传感器的分类及应用原理

压力传感器的分类及应用原理教程来源：网络作者：未知点击：28 更新时间：2009-2-16 10:11:30 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1、应变片压力传感器原理与应用力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。电阻应变片的工作原理金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示：式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m）我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情2、陶瓷压力传感器原理及应用抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。 3、扩散硅压力传感器原理及应用工作原理被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一

传感器分类

传感器分类传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种，一种是按被测物理量来分；另一种是按传感器的工作原理来分。按被测物理量划分的传感器，常见的有：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。按工作原理可划分为： 1．电学式传感器电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器，常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量，从而使电容量发生变化的原理制成。主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。磁电式传感器是利用电磁感应原理，把被测非电量转换成电量制成。主要用于流量、转速和位移等参数的测量。电涡流式传感器是利用金屑在磁场中运动切割磁力线，在金属内形成涡流的原理制成。主要用于位移及厚度等参数的测量。

2．磁学式传感器磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的，主要用于位移、转矩等参数的测量。 3．光电式传感器光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的，主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。 4．电势型传感器电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成，主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。 5．电荷传感器电荷传感器是利用压电效应原理制成的，主要用于力及加速度的测量。 6．半导体传感器半导体传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、磁电效应、半导体与气体接触产生物质变化等原理制成，主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。 7．谐振式传感器谐振式传感器是利用改变电或机械的固有参数来改变谐振频率的原理制成，主要用来测量压力。 8．电化学式传感器电化学式传感器是以离子导电为基础制成，根据其电特性的形成不同，电化学传感器可分为电位式传感器、电导式传感器、电量式传感器、极谱式传感器和电解式传感器等。电化学式传感器主要用于分析气体、液体或溶于液体的固体成分、液体的酸碱度、电导率及氧化还原电位等参数的测量。

医院空气质量监测系统的设计

医院空气质量监测系统的设计发表时间：2020-01-16T10:08:19.733Z 来源：《基层建设》2019年第27期作者：朱仁烽 [导读] 摘要：医院作为一种特殊的公共场所，由于人流量大，空气中的微生物、颗粒物、甲醛、苯、二甲苯等浓度高于其他环境，其空气中的质量的好坏对医护人员、病人及其家属的健康有极大的影响。金华市中心医院浙江金华 321000 摘要：医院作为一种特殊的公共场所，由于人流量大，空气中的微生物、颗粒物、甲醛、苯、二甲苯等浓度高于其他环境，其空气中的质量的好坏对医护人员、病人及其家属的健康有极大的影响。目前大多数医院缺少空气质量监测，只在特定区域请专业的检测公司采用人工采样、实验室分析的检测方法。虽然这种方式检测结果准备，但只能反映取样点当前的空气质量，无法反映出医院不同地点的空气质量在不同的时间所呈现的变化趋势，对主要污染物的产生和扩散不能做出连续的判断，从而影响到医院环境管理水平的提高。本文将无线传感器网络应用于医院空气质量监测，建立无线空气质量监测系统，实时监测医院室内外空气质量数据，并根据收集到的数据进行分析，根据其变化趋势提前预警，采用相应措施将空气质量控制在标准范围内。关键词：医院、空气质量、无线传感器网络、监测系统 0 引言随着社会经济的发展，人们对医疗业务的需求越来越高，大型医院特别是三甲医院的患者数量越来越多，每天的人流量越来越大，医院内发生交叉感染的风险也越来越大[1]。同时，医院某些科室由于工作需要用到各种试剂，这些试剂容易挥发，使空气中有毒气体的浓度超标，如病理科、检验科、静脉配置中心等科室的空气中甲醛、苯、二甲苯的浓度高于其他区域。这将对就诊患者及医院工作人员的身体健康造成损害[2]。很多医院考虑到患者安全，将较高楼层的窗户进行限位，导致建筑内自然通风量较少，主要采用中央空调系统集中送风。如空气中的颗粒物超标、温湿度控制不当，将滋生各种病菌，造成交叉感染的风险，给医院感染控制带来困难[3]。针对以上问题，本文设计一种基于无线传感器网络的医院空气质量监测系统，重点对温湿度、PM2.5、甲醛浓度进行监测，对于特殊科室根据实际情况增加相应的传感器，如在病理科同时进行二甲苯浓度监测，在供应消毒中心同时增加臭氧浓度监测。 1 工作原理为便于安装、提高系统的扩展性，医院空气质量监测系统采用无线传感器网络进行组网。监测系统结构包括：客户端、服务器端、无线传感器网络。其中无线传感器网络由汇聚节点、中间节点和传感器节点组成[4，5]。系统结构图如图1所示。图1 空气质量监测系统结构（1）传感器节点根据监测的空气质量参数包括温湿度传感器、PM2.5传感器、甲醛传感器、二甲苯传感器、臭氧传感器等。传感器节点与中间节点之间的通信采用WiFi通信方式。（2）中间节点接收传感器节点发送的数据，并将数据传送给汇聚节点。（3）汇聚节点接收从中间节点发送的数据，进行简单的处理，并将处理后的数据发送给服务器。（4）所有接收到的数据在服务器进行处理、分析，并将监测结果显示在指定区域的显示器上。同时，具备权限的相关人员可通过手机终端对服务器进行访问，远程查看监测数据。系统预设各空气质量参数限值，当某一参数超出预设的参数，系统将自动推送到相关人员的手机终端，提前预警。 2 系统设计 2.1 传感器节点的设计传感器节点包括数据采集模块、无线通信模块、处理器模块和电源模块。数据采集模块负责数据采集和转换，把采集到的模拟信号转换成数字信号，如通过测量物理效应来获取温湿度、PM2.5、甲醛、二甲苯、臭氧浓度等信息[6]。无线通信模块负责节点之间的通信，把节点采集到的数据通过WiFi模块发送给中间节点。处理器模块通常采用嵌入式处理器，包括处理器和存储器，作为传感器节点的控制中心，保证节点按用户的指令正常工作、对采集到的数据和从其他节点接收到的数据进行存储和处理，本文所采用的处理器为STM32F103RBT6。电源模块负责为传感器节点的各个模块提供能量。图2和图3分别为传感器节点的结构图和实物图。

TGS2602空气质量传感器(日本费加罗FIGARO)

TGS2602 用于空气污染物检测的气体传感器 * 对VOC 与气味有高灵敏度* 低功耗 * 对污染空气有高灵敏度* 使用寿命长* 应用电路简单* 体积小特点: 应用: 敏感素子由集成的加热器以及在氧化铝基板上的金属氧化物半导体构成。如果空气中存在对象检测气体，该气体的浓度越高传感器的电导率也会越高。仅用简单的电路，就可以将电导率的变化转换成与该气体浓度相对应的信号输出。 TGS2602对低浓度气味的气体具有很高的灵敏度，这样还可以对办公室与家庭环境中的废弃物所产生的氨、硫化氢等气体进行检测。该传感器还对木材精加工与建材产品中的VOC 挥发性气体如甲苯有很高的灵敏度。由于实现了小型化，加热器电流仅需56mA ，外壳采用标准的TO-5金属封装。下图所示为典型的灵敏度特性曲线，均在我公司的标准试验条件下（参见背面）测出。纵坐标表示传感器电阻比 Rs/Ro ，Rs 与Ro 的定义如下： Rs = 各种浓度气体中的传感器电阻值下图所示为受温度、湿度影响的典型特性曲线。纵坐标表示传感器电阻比 Rs/Ro ，Rs 与Ro 的定义如下： Rs = 传感器在清洁空气中各种温/湿度下的电阻值Ro = 传感器在清洁空气中，温/湿度为20°C / 65% R.H.时的电阻值灵敏度特性: 温/湿度特性: 重要提示: 费加罗传感器的使用条件将因不同客户的具体运用不同而不同。费加罗强烈建议在使用前咨询我们的技术人员，尤其是当客户的检测对象气体不在列表范围时，对于未经费加罗专业测试的任何使用，费加罗不承担任何责任。 * 空气清新机控制* 通风控制 * 空气质量监测* VOC 监视器* 气味监视器 R s /R o R s /R o

市场上常见的压力传感器的种类及原理分析

市场上常见的压力传感器的种类及原理分析什么是压力传感器呢?压力传感器是指将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流信号(4~20mADC)，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节的元器件。它主要是由测压元件传感器、测量电路和过程连接件等组成的（进气压力传感器）。那么压力传感器的种类有哪些呢?就目前市场而言，压力传感器一般有差压传感器、绝压传感器、表压传感器，静态压力传感器和动态压力传感器。对于这几者之间的关系，我们可以这样定义定义：差压是两个实际压力的差，当差压中一个实际压力为大气压时，差压就是表压力。绝压是实际压力，而有意义的是表压力，表压力=绝压-大气压力。静态压力是管道内流体不流动时的压力。动态压力可以简单理解为管道内流体流动后发生的压力。根据不同的方式压力传感器的种类也不尽相同。小编通过搜集整理资料，将与压力传感器的种类相关的知识做如下介绍，下面我们来看具体分析。 1.扩散硅压力传感器扩散硅压力传感器工作原理是被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷)，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。扩散硅压力传感器原理图 2.压电式压力传感器 (1)压电式压力传感器原理压电式压力传感器原理基于压电效应。压电效应是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。 (2)压电式压力传感器的种类与应用压电式压力传感器的种类和型号繁多，按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上，由膜片将被测压力传递给压电元件，再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。例如用压力传感器测量绘制内燃机示功图，在测量中不允许用水冷却，并要求传感器能耐高温和体积小。压电材料最适合于研制这种压力传感器。石英是一种非常好的压电材料，压电效

传感器分类(最全总结)

由于被测参量种类繁多，其工作原理和使用条件又各不相同，因此传感器的种类和规格十分繁杂，分类方法也很多。现将常采用的分类方法归纳如下： 1、按输入量即测量对象的不同分：如输入量分别为：温度、压力、位移、速度、湿度、光线、气体等非电量时，则相应的传感器称为温度传感器、压力传感器、称重传感器等。这种分类方法明确地说明了传感器的用途，给使用者提供了方便，容易根据测量对象来选择所需要的传感器，缺点是这种分类方法是将原理互不相同的传感器归为一类，很难找出每种传感器在转换机理上有何共性和差异，因此，对掌握传感器的一些基本原理及分析方法是不利的。因为同一种型式的传感器，如压电式传感器，它可以用来测量机械振动中的加速度、速度和振幅等，也可以用来测量冲击和力，但其工作原理是一样的。这种分类方法把种类最多的物理量分为：基本量和派生量两大类．例如力可视为基本物理量，从力可派生出压力、重量，应力、力矩等派生物理量．当我们需要测量上述物理量时，只要采用力传感器就可以了。所以了解基本物理量和派生物理量的关系，对于系统使用何种传感器是很有帮助的。 2、按工作(检测)原理分类检测原理指传感器工作时所依据的物理效应、化学效应和生物效应等机理。有电阻式、电容式、电感式、压电式、电磁式、磁阻式、光电式、压阻式、热电式、核辐射式、半导体式传感器等。如根据变电阻原理，相应的有电位器式、应变片式、压阻式等传感器；如根据电磁感应原理，相应的有电感式、差压变送器、电涡流式、电磁式、磁阻式等传感器；如根据半导体有关理论，则相应的有半导体力敏、热敏、光敏、气敏、磁敏等固态传感器。这种分类方法的优点是便于传感器专业工作者从原理与设计上作归纳性的分析研究，避免了传感器的名目过于繁多，故最常采用。缺点是用户选用传感器时会感到不够方便。有时也常把用途和原理结合起来命名，如电感式位移传感器，压电式力传感器等，以避免传感器名目过于繁多． 3、按照传感器的结构参数在信号变换过程中是否发生变化可分为： a、物性型传感器：在实现信号的变换过程中，结构参数基本不变，而是利用某些物质材料(敏感元件)本身的物理或化学性质的变化而实现信号变换的。这种传感器一般没有可动结构部分，易小型化，故也被称作固态传感器，它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。如：热电偶、压电石英晶体、热电阻以及各种半导体传感器如力敏、热敏、湿敏、气敏、光敏元件等。

AQS汽车外空气质量传感器应用指南

Automotive Air Quality Sensors Using MiCS Air Quality Sensors This application note describes the appropriate integration of a MiCS Air Quality Sensor in a modern automobile. MiCS is the AQS brand of e2v technologies. Important note : Reproduction and distribution of this document is restricted by e2v. The following specifications are subject to change to accommodate continuous improvement. The AQS function The Air Quality Sensor is based on two semiconductor gas sensors that detect pollution peaks in the traffic. It calculates an “Air Quality level” that is sent to the CPU of the HVAC. The HVAC can then open and close the recirculation flap so as to minimize the pollution in the cabin.

压力传感器的种类和作用

压力传感器的种类、原理和运用点击次数：62 发布时间：2009-7-14 14:12:31 压力传感器是由敏感元件、转换元件、后续处理部分组成，压力传感器一般应用应变片来实现压力的测量，应变片的制造原理是依据桥式电路，当在桥臂上的电阻满足这样的条件：R1R3=R2R4时电桥平衡，则输出的电压为零，当电阻由变化的时候，电桥不平衡，有一定的电压输出。可分为单臂电桥、双臂电桥、全臂电桥，其输出的电压与电阻的变化量成近似的线性变化。下面是5种常用的压力传感器的原理及应用 1 、陶瓷压力传感器原理及应用抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥 ( 闭桥 ) ，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为 2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V 等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿 0 ～70 ℃ ，并可以和绝大多数介质直接接触。陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达 -40 ～135 ℃ ，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度 >2kV ，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。 2 、应变片压力传感器原理与应用力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路(通常是 A/D 转换和 CPU )显示或执行机构。电阻应变片的工作原理金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示：式中：ρ——金属导体的电阻率( Ω·cm2/m ) S——导体的截面积( cm2 ) L——导体的长度( m ) 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压)，即可获得应变金属丝的应变情 3 、扩散硅压力传感器原理及应用工作原理被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷)，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。 4 、蓝宝石压力传感器原理与应用利用应变电阻式工作原理，采用硅 - 蓝宝石作为半导体敏感元件，具有无与伦比的计量特性。蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成，不会发生滞后、疲劳和蠕变现象；蓝宝石比硅要坚固，硬度更高，不怕形