Das Datenblatt von Metalloxid-Halbleiter-Gassensoren verstehen.

Wie messe ich R _L und V _RL ?

Sie sind auf Seite 2 des von Ihnen verlinkten Datenblatts angegeben. R _L ist Ihr 10k-Widerstand. V _RL ist die darüber entwickelte Spannung. V _C ist die Versorgungsspannung des Sensors (beachten Sie, dass die Heizung (V _H ) 5 V +/- 5 % betragen muss, V _C jedoch laut Datenblatt maximal 15 V betragen kann).

Muss ich außerdem, um Ro zu erhalten, eine Kontrolle durchführen und RL in sauberer Luft aufzeichnen und Ro diesem Wert zuweisen?

Das Datenblatt definiert R _o als „Sensorwiderstand in sauberer Luft“. Wenn Sie also R _o benötigen , scheint es, dass Sie einen Sensor benötigen, der sauberer Luft ausgesetzt ist. Ich würde vorschlagen, mit dem Hersteller zu sprechen, ob Ihre Anwendung a) den kontinuierlichen Betrieb eines Reinluft-Referenzsensors erfordert, b) ob es sich nur um einen einmaligen Kalibrierungsschritt handelt oder c) ob dies empirisch möglich ist.

Ich habe für ähnliche Sensoren von e2v (NO2 und CO) in Verbindung mit dem Air Quality Egg-Projekt entwickelt. Für dieses Projekt habe ich tatsächlich eine Rückkopplungsschleife implementiert, um die Heizspannung so zu steuern, dass sie innerhalb der angegebenen Ausgangsleistung bleibt (Schaltpläne hier und hier ). Diese Sensoren ändern ihren Widerstand in Gegenwart unterschiedlicher Gaskonzentrationen, solange die Oberflächentemperatur gut geregelt ist. Es ist auch bekannt, dass sie stark mit Temperatur und Luftfeuchtigkeit korrelieren, also achten Sie darauf.

Sie müssen V_RL1 und V_RL2 mit Ihrem ADC messen. Aus diesen Messungen und der Kenntnis der Lastwiderstände (R_L1 und R_L2) und der High-Side-Spannung können Sie den Widerstand jedes Sensors unter Verwendung der im Datenblatt beschriebenen Standard-Spannungsteilergleichung ableiten. Diese Sensoren neigen auch dazu, einen ziemlich breiten Widerstandsbereich zu haben, über den sie variieren können, daher habe ich auch einen "konfigurierbaren" Low-Side-Widerstand implementiert, um unterschiedliche Größenordnungen des Widerstands zu bewältigen. Dies erfordert etwas Firmware.

Von dort zur Gaskonzentration zu gelangen, erfordert ein wenig Kreativität. Im Luftqualitäts-Ei habe ich eine tabellarische Aufstellung der Reaktionskurven gespeichert, die RS/R0 mit der Konzentration in Beziehung setzen und zwischen den Werten interpoliert. Wenn Ihnen absolute Genauigkeit wichtig ist, müssen Sie R0 an einem änderbaren Ort (wie EEPROM) speichern und durch ein bestimmtes Verfahren kalibrieren.

Ich habe hier eine anständige Beschreibung des Hardwaredesigns verfasst , die die von mir implementierte Schaltung beschreibt, falls Sie interessiert sind. Und die Firmware für das Schild befindet sich hier , wenn Sie den Code durchsuchen möchten, der die Hardware ausführt.

Die Standardtestbedingungen werden bei 200 K Last für saubere Luft angegeben. Die Spezifikation wird als RM1 ~ 0,1 MΩ bis 2 MΩ für saubere Luft (nach Klimatisierung) angegeben

Und Empfindlichkeit als 12±8 für 0,3 ppm NOx für Rs-Verhältnis zu RM2 von sauberer Luft. Die Grafik zeigt jedoch eine Empfindlichkeit von fast Worst Case = 5 bei 0,3 ppm

Im Grunde genommen steigt also der Widerstand mit NOx und somit sinkt die Spannung über VR2 und das Verhältnis der Spannung von RL zu RM1 ist einfach zu berechnen.

Da sowohl für Sensor als auch Heizung 5 V verwendet werden, herrscht eine Toleranz von 2 % vor.

Nebenbemerkung: Ich weiß es nicht genau, aber wenn Sie in den USA nicht wie in Europa schwefelarmen Dieselkraftstoff verwenden, erhalten Sie möglicherweise falsche Messwerte, wenn Sie den Widerstand des Sensors verringern. Weiß jemand?