傳感器作為感知部件,其原理各種各樣,傳感器的工作原理可以分為多種類型,主要包括以下幾種。
物理型傳感器:這類傳感器基于物理效應(yīng)來檢測和轉(zhuǎn)換被測量。例如,應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器等。
化學(xué)型傳感器:這些傳感器利用化學(xué)反應(yīng)或物質(zhì)的性質(zhì)變化來進行測量。例如,氣體傳感器、pH傳感器等。
生物型傳感器:這類傳感器通過生物分子或細(xì)胞的特定反應(yīng)來檢測和轉(zhuǎn)換被測量。例如,血糖監(jiān)測器、DNA傳感器等。
電阻式傳感器:根據(jù)電阻的變化來檢測被測量。例如,電位器式、應(yīng)變片式、壓阻式等。
電容式傳感器:利用電容的變化來檢測被測量。例如,觸摸屏、濕度傳感器等。
電感式傳感器:基于電磁感應(yīng)原理,如電感式、差壓變送器、電渦流式等。
熱電式傳感器:利用溫度變化引起的電壓變化來檢測溫度。例如,熱電偶、熱敏電阻等。
光電式傳感器:通過光強度的變化來檢測被測量。例如,光電管、光敏電阻、紅外線傳感器等。
超聲波傳感器:利用超聲波的傳播時間或頻率變化來檢測距離、速度等參數(shù)。
聲波傳感器:基于聲音波的反射和接收來檢測環(huán)境中的聲音或噪聲水平。
NDIR非分光紅外氣體傳感技術(shù)
非分光紅外氣體傳感技術(shù)的原理是氣體對特征紅外波長的吸收符合朗伯比爾(Lambert-Beer)定律。其基本原理是紅外光源發(fā)射一道紅外光束穿過采樣氣室,樣本中的各氣體組分吸收特定頻率的紅外線。通過探測器接收和測量相應(yīng)頻率的紅外線吸收量,結(jié)合嵌入式軟件中設(shè)置的算法分析,可確定該氣體組分的濃度。之所以說這種技術(shù)是非分光的,系因穿過采樣氣室的波長未經(jīng)預(yù)先濾波。
不同氣體由于其分子結(jié)構(gòu)、濃度和能量分布的差異,而有各自不同的吸收光譜。如果不同氣體的吸收峰重疊,就必須處理這些氣體之間的相互干擾。此外,在特定波長范圍內(nèi),氣體檢測還將受到水分的干擾。因此,使用非分光紅外技術(shù)進行氣體測量,需要解決不同氣體之間的交叉干擾、高低溫影響、濕度影響、元器件噪聲影響等問題,這就需要氣路、電路、光路設(shè)計及軟件算法的綜合配合。
SCD30二氧化碳傳感器是一種基于非分散紅外(NDIR)技術(shù)的高精度傳感器,用于測量空氣中的二氧化碳濃度。其工作原理主要包括以下幾個步驟:
引入樣品:空氣樣品被引入到一個光學(xué)腔室中。
光源照射:在該腔室內(nèi)有兩個紅外光源,一個是波長為4.2微米的參考光源,另一個是波長為4.5微米的目標(biāo)氣體光源。
紅外輻射檢測:當(dāng)目標(biāo)氣體(即二氧化碳)與參考?xì)怏w同時通過這些光源時,它們會吸收不同波長的紅外輻射。由于二氧化碳對特定波長的紅外光有選擇性吸收,因此通過測量不同波長光的強度變化可以確定二氧化碳的濃度。
信號處理:檢測到的紅外輻射強度被轉(zhuǎn)換為電信號,并由信號處理電路進行處理,最終輸出二氧化碳的濃度值。
SCD30還集成了溫度和濕度傳感器,能夠自動補償環(huán)境溫度和濕度的影響,從而提高測量精度和穩(wěn)定性。這種雙通道原理使得SCD30能夠在長期使用中保持出色的穩(wěn)定性。
SCD30二氧化碳傳感器工作功耗在0.3W左右。
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二氧化碳傳感器
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原文標(biāo)題:拆個二氧化碳傳感器看看內(nèi)部構(gòu)造看!這下終于理解了它的工作原理~
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