3世纪时,中国西晋时期的张华(232-300年)在所著的《博物志》一书中记载了一种在烧白石CaCO3)作白灰(CaO)过程中产生的气体,这种气体便是如今工业上用作生产二氧化碳的石灰窑气。
1756年,苏格兰化学家约瑟夫·布莱克第一个用定量方法研究了被他称为“固定空气”的二氧化碳气体。自此,科学家们一直在寻找测量这种常见气体的方法。
最早的二氧化碳测量设备之一是水银压力计。压力计使用充满汞的 U 形玻璃管来测量气体压力。如果已知含有 CO₂分子的气体样品的温度、压力和体积,则可以使用理想气体定律 (PV=nRT)计算 CO₂的摩尔数。
虽然水银压力计测量气体可以非常准确,但测量过程可能需要数小时。而后,人们便发明了早期的红外(IR)气体分析仪进行校准,精准高效,但却体积庞大,仅样品管就有40厘米长。一方面,需要使用更长的光路来更准确地测量较低水平的CO₂,这意味着更大的气体采样室;另一方面,在学校、办公室和家庭、汽车等环境中,就需要更小的传感器安装在结构紧凑的设备中进行检测。
由此,小型CO₂传感器应运而生。
美思先端研制的二氧化碳传感器采用NDIR(非分散红外技术)原理,利用CO2 分子可以吸收约为4.2 µm特定波长的红外线(IR)的现象来进行气体检测,精确计算CO2气体的浓度。
产品特点
无氧气依赖性
复杂环境适应性强
抗干扰能力强
高灵敏度、高分辨率、低功耗
内置温度补偿,检测精度高
多量程可选、全量程线性化、数字化输出
稳定性好,使用寿命长
产品参数
型号 | MTP40-F 单通道NDIR气体传感器 | MTP50-A 双通道NDIR气体传感器 |
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检测气体 | 二氧化碳 | |
测量原理 | NDIR | |
测量浓度范围 | 400~5000ppm | |
测量间隔 | 2s | |
测量精度 | ± (50ppm + 5% 读数 ) | |
响应时间 | T90时间为90s | |
电源电压 | 4.2V~5.5V | |
电源电流 | 300mA峰值电流 4mA 正常工作电流 13mA 平均工作电流 | |
输出信号 | Uart /IIC | |
环境条件 | 0~50°C;0~90% RH(无凝结) | |
寿命 | ≥10年 |
小贴士.
二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等都属于温室气体,但在气候变化中起作用最大的是二氧化碳。
21新世纪人类生活型态发生了改变,人们为求隔绝噪音并享受居住空间、办公室、汽车等空间空调系统带来的舒适便利,长时间将窗户密闭以致于室内二氧化碳浓度含量远高于室外平均值,更有医学报导在冷气房内睡觉连续八小时,由于空气有适足对流有助尘螨滋生,早上会出现鼻塞、皮肤红痒等「病态建筑物症候群」(SickBuildingSyndrome)的症状。
当CO₂的浓度达1%会使人感到气闷、头昏、心悸;达到4%~5%时人会感到气喘、头痛、眩晕,而达到10%的时候,会使人体机能严重混乱,使人丧失知觉、神志不清、呼吸停止而死亡。
二氧化碳对人体的危害不容忽视,传感器的使用有助于人类实时精确测量所处空间的CO₂浓度,提前预警,为人们的生命财产安全保驾护航。
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