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FCX-MC 氧化鋯式數(shù)字式傳感器模組

FCX-MC 傳感器模組是一個完整的解決方案，可在 0...5%，0...25% 或 0.1...95% 范圍內(nèi)快速準(zhǔn)確地測量氧氣濃度。傳感器和測量電子元件位于 PCB (FCX-MCxx-FLOW 和 FCX-MCxx-DIFF) 上，氧氣傳感器可以通過電纜 (FCX-MCxx-EXT) 連接到 PCB 上。PCB 上的微控制器將傳感器信號線性化，根據(jù) IEC 60381 并以模擬形式輸出為電流或電壓 ( 電流信號 (0)4-20mA，或 0-10V DC)。傳感器信號也可以通過 RS232/RS485 接口輸出。

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測量原理

當(dāng)氧化鋯加熱到 450° C 左右，氧離子可以穿透 ( 見上圖的操作原理 )。施加在傳感器上的電壓將氧氣從內(nèi)腔泵出。在恒定的氣體壓力下，泵出的氧氣量等于通過毛細(xì)管擴(kuò)散進(jìn)來的氧分子的數(shù)量，并且在一定范圍內(nèi)，它與電極之間施加的電壓無關(guān)。測量電流與抽走氧分子的數(shù)量成正比。氧分壓與傳感器電流的關(guān)系由下式給出:

Is = c In (1 - pO2 / pt) 這里 :

Is: 傳感器輸出電流
c: 系數(shù) ( 傳感器系數(shù)不同 ) pO2: 氧氣分壓
pt: 氣體總分壓

傳感器模組執(zhí)行四項任務(wù) :
· 調(diào)節(jié)傳感器的加熱功率
· 放大來自傳感器的微安培信號
· 氧分壓與傳感器電流關(guān)系的線性化
· 將放大后的信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化的電壓 / 電流輸出信號

傳感器和模組在工廠時配對校準(zhǔn)，為了使傳感器溫度精確到 450°C，加熱電壓必須為每個傳感器定制調(diào)整，所以傳感器不能直接更換，不能與其他模組配合使用。所有模組在 PCB 上都有一個標(biāo)簽，上面有傳感器編號和對應(yīng)模組編號。

暖機(jī)時間

該模組需要約 5 分鐘的預(yù)熱時間。在此期間，綠色 LED 會閃爍 ( ■□■□■□■□■□ ... )，氧氣濃度將顯示零 ( 模擬輸出 = 0 mA)。當(dāng)模組準(zhǔn)備好測量時，綠色LED 將幾乎連續(xù)亮起(■□■■■■■■■■■□■ ...)，當(dāng)模組準(zhǔn)備好測量時，綠色LED 幾乎連續(xù)處于短滅狀態(tài)( 間隔 5-10 秒閃爍 )，表示模組工作正常。在這種模式下，氧氣傳感器在規(guī)定的加熱電壓下加熱，氧氣輸出是氧氣濃度與傳感器電流之間的線性關(guān)系。

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