一、緒論
本公司生產(chǎn)的電化學(xué)式甲醛氣體傳感器是真正能夠連續(xù)監(jiān)測的傳感器，而不需要任何的氣體采樣或者采用氣泵抽取。適合于絕大多數(shù)的環(huán)境（-20℃~+50℃）監(jiān)測使用（如有特殊介紹，可應(yīng)用于更高的溫度中）。這款傳感器有五大設(shè)計結(jié)構(gòu)特點：
1、低成本
設(shè)計構(gòu)造簡單以及很少的部件使得其成本得到降低，從而形成 更有競爭力的價格。
2、長壽命
它使用的是在世界范圍內(nèi)已經(jīng)有30多年使用經(jīng)驗的呼吸酒精傳感器的元件結(jié)合工業(yè)電化學(xué)毒氣傳感器原理設(shè)計而成。而呼吸酒精傳感器的精度，穩(wěn)定性和*性都是已經(jīng)得到了驗證。同時采用工業(yè)電化學(xué)毒氣傳感器的設(shè)計使傳感器更能適應(yīng)各種條件如高溫高濕及低溫低濕環(huán)境。
3、響應(yīng)快速
一條短小且低阻抗的擴(kuò)散路徑使其響應(yīng)時間很少。
4、電源要求低
燃料電池原理意味著它并不需要電源激勵，僅僅在信號的處理和顯示時需要電能，所以僅僅一個簡單的小電池單元即可。
5、穩(wěn)定性
非常好的穩(wěn)定性，允許在使用過程中非常長的校準(zhǔn)周期。
二、TP-501電化學(xué)甲醛傳感器工作原理
傳感器內(nèi)部包含一個常規(guī)的兩電極燃料電池傳感器。工作電極通過外電路將電子釋放到計數(shù)電極，并且在計數(shù)電隨著氧的減少而消耗，內(nèi)電路由電解液中的離子流來實現(xiàn)。設(shè)計精良，便于電解液的消長。電解液的消長隨環(huán)境溫度和濕度的變化而變化，但是仍可正常工作不會影響到校準(zhǔn)值。
TP-501電化學(xué)甲醛傳感器技術(shù)參數(shù)：
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甲醛傳感器輸出的電流值于空氣中從0到高濃度的甲醛濃度呈線性關(guān)系。
輸出信號需要根據(jù)精確度要求進(jìn)行放大和溫度補償。
信號放大
輸出信號放大的方法是使用一個直接的電流到電壓放大的運算放大器。這樣的話傳感器將工作在其的模式下。得到的信號值取決于反饋電阻的大??；比方說使用1000歐姆的電阻值，那么一個輸出為5nA的信號將會轉(zhuǎn)化為5mV的輸出信號。
因為在開路狀態(tài)傳感器可能會逐漸引起偏移，雖然不會對產(chǎn)品有損傷，但是也要花費時間去放電。所以在儲藏期間一般將輸出端子進(jìn)行短路處理，這樣就不會出現(xiàn)明顯的*的偏移量。
在使用過程中，為了避免在放大器被斷開的時候偏移量的增加，可以在兩端子之間連接一個低阻值的電阻（典型值為620歐姆）。另外，也可將放大器持續(xù)供電。
下面給出典型的應(yīng)用電路：
在高精度測量中反饋電阻應(yīng)為470K，同時并聯(lián)一個4.7μF的鉭電容在沒有反向響應(yīng)時間的情況下降噪。
注意：
該電路使用的是雙路電源，這樣能得到醉佳效果。在這個電路（以及類似的電路）里面，運算放大器我們*使用Burr-Brown的OPA177。另外，也可以選用低功率而且噪聲非常微小的OPA241。這兩種型號的器件本身的漂移量都很小，靈敏度又非常高，而且很容易加入到偏移整頓電路中去消除剩余的漂移量。
我們已經(jīng)完成了使用類似OP90這種的運算放大器的單路供電電路的研究，并不*使用。如果采用3V供電的話，我們*使用諸如ICL7660這樣的IC產(chǎn)生的負(fù)電源。
溫度補償
本傳感器的溫度漂移率為0.35%每攝氏度（-20℃~50℃）。
如果需要的測量精度很高，那么就需要給電路中加入溫度補償?shù)牟糠帧Ｒ话銇碚f，在簡單電路里面，我們可以通過在運算放大器的反饋回路中適當(dāng)?shù)募尤胍粋€熱敏電阻來實現(xiàn)（該熱敏電阻可以通過與其他的電阻的串并聯(lián)進(jìn)行修正）。如果使用微處理器電路的話，在軟件的控制下，熱敏電阻補償會更加精確。溫度依賴性有兩個部分：
1．氣體的擴(kuò)散率隨溫度的增長而增長。
2．低溫下，電解質(zhì)的功效將會明顯削弱，這將成為決定比率的因素。
線性
甲醛傳感器的線性至少為10ppm 。
靈敏度
靈敏度取決于傳感器表面的通路孔徑的大?。豢讖皆酱?，擴(kuò)散到傳感器中的氣體就越多，信號也就越強。標(biāo)準(zhǔn)的（小實際孔徑）單一中心孔徑的直徑為1mm，也可以根據(jù)客戶的需求進(jìn)行訂制。選擇孔徑要考慮到能夠產(chǎn)生合適的信噪比，但是也要避免氣體樣品過量，否則會導(dǎo)致輸出非線性，反應(yīng)遲緩以及氣體清洗不干凈等問題出現(xiàn)。
注意事項：
n手工后焊，避免烙鐵長時間高溫對傳感器結(jié)構(gòu)造成破壞；
n使用前老化時間不少于 48小時；
n電解液泄漏會造成損害，請勿隨意拆解傳感器；
n傳感器避免接觸有機溶劑（包括硅橡膠及其它膠粘劑）、涂料、藥劑、油類及高濃度氣體；
n所有電化學(xué)傳感器不能長時間應(yīng)用于含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，腐蝕性氣體會損害傳感器；
n氣體零點測定時，須在潔凈的大氣中進(jìn)行；
n傳感器上方防水透氣膜嚴(yán)禁揭開、人為損壞；
n傳感器不可過度的撞擊或震動；
n外殼有破損、變形等情況下請不要使用；
n高濃度的氣體環(huán)境中長時間使用后，傳感器恢復(fù)到初期狀態(tài)較緩慢；
n傳感器貯存時工作電極與對電極應(yīng)處于短路狀態(tài)；
n禁止用熱熔膠或者固化溫度高于 80℃以上的密封膠封裝傳感器；
n禁止將傳感器應(yīng)用于涉及人身安全的系統(tǒng)中；
n禁止長時間在高濃度堿性氣體中存放和使用；
n請勿將傳感器安裝在強空氣對流環(huán)境下使用。
