Обзор новых датчиков газа фирмы Figaro

Модуль cdm7 для обнаружения углекислого газа со2 на основе ик-сенсора

CDM7 представляет собой готовый модуль с датчиком и системой обработки сигнала, предназначенный для обнаружения в воздухе углекислого газа. Принцип работы модуля основан на методе недисперсионного инфракрасного (НДИК) измерения поглощения инфракрасного излучения (ИК) молекулой изучаемого газа.

Отличительные характеристики модуля серии CDM7:

• малый размер (32×170×64 мм);
• низкая потребляемая мощность (75 мВт);
• высокая точность;
• долгий срок службы;
• абсолютное измерение благодаря двум встроенным сенсорам.

Модуль предварительно откалиброван и оснащен двумя интерфейсными портами с протоколом UART и I2C. Конструкция и схемотехника CDM7 обеспечивает максимально простую интеграцию в конечное изделие, благодаря чему он найдет широкое применение в системах обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, мониторинга качества воздуха в помещениях, мониторинга безопасности, мониторинга для животноводства и сельского хозяйства.

Модуль cmm5042 для измерения со (на основе электрохимического датчика tgs5042)

CMM5042 — это прибор модульной конструкции со встроенной системой обработки данных, предназначенный для обнаружения в воздухе концентрации угарного газа. Модуль калиброван и имеет схему диагностики датчика газа, что значительно повышает надежность системы измерения.

Работа модуля построена на методе электрохимического анализа. Метод основан на измерении тока, который образуется в процессе окисления угарного газа на рабочем электроде электролитической ячейки. Ток, вырабатываемый при электрохимической реакции, прямо пропорционален концентрации газа согласно закону Фарадея, поэтому концентрация CO определяется обычным измерением величины протекающего тока.

Ключевые характеристики модуля CMM5042:

• простота в использовании;
• не требует обслуживания;
• линейный аналоговый выход, выходной сигнал пропорционален измеряемому току.

Данный модуль содержит дискретный датчик TGS5042 и отличается долговечностью и стабильностью работы. В связи с этим основное применение CMM5042 — это бытовые и коммерческие анализаторы CO, системы контроля вентиляции на предприятиях, а также системы безопасности и обнаружения пожаров.

Tgs5342 — компактный электрохимический датчик угарного газа

Компания Figaro начала массовый выпуск нового электрохимического датчика угарного газа СО TGS5342. Это аналог выпускающегося датчика TGS5042, имеющий более компактные габариты.

Ключевые характеристики TGS5342:

• компактные габариты (длина TGS5342 составляет 2/3 длины TGS5042);
• малопотребляющий, может использоваться в устройствах с батарейным питанием;
• долгий срок службы;
• высокая селективность к СО и повторяемость параметров;
• линейное соотношение между концентрацией СО и выходным сигналом;
• удобная калибровка.

Датчик TGS5342 имеет ряд преимуществ, которые выделяют его среди других электрохимических датчиков. Электролит, находящийся внутри прибора, не ядовит для окружающей среды и человека и не нанесет вреда даже в случае его утечки. Минимальная детектируемая концентрация — 1% СО, диапазон рабочих температур –5… 55 °C.

Датчик имеет хорошую селективность к угарному газу, исключающую влияние посторонних газов. Благодаря продолжительному сроку службы (более 5 лет), высокой точности и стабильности выходного сигнала он идеален для сигнализаторов утечки СО, в том числе портативных и с цифровым дисплеем.

Датчик удобен для массового промышленного изготовления электронных устройств. На поверхности каждого изделия нанесен штрих-код с индивидуальными техническими характеристиками данного прибора. Благодаря этому производитель конечного устройства может избежать необходимости проводить калибровку.

Безопасность.

В ответ на ряд крупных аварий, связанных с газовыми взрывами, которые произошли в Японии в 1960-х годах, основатель Figaro Naoyoshi Taguchi, первым в мире, основал производство полупроводниковых газовых сенсоров. Этот сделало возможным обнаружение низких и высоких концентраций токсичных и взрывоопасных газов.

Безопасность была движущей силой рождения Figaro, и по сей день, линейка продуктов Figaro показывает неизменную приверженность делу предотвращения несчастных случаев и раннего предупреждения там, где можно встретить вредные газы. Во всем мире имя Figaro стало синонимом слова – безопасность.

Есть много областей в безопасности, в которых компания Figaro Engineering Inc. успешно применяет свою продукцию:1) датчики на горючие газы.

В то время, как ископаемое углеводородное топливо и другие горючие газы обеспечивают мир энергией, без которой жизнь современного общества невозможна, они также представляют собой неотъемлемый риск взрыва в случае неожиданной утечки. Датчики Фигаро были включены в миллионы приборов для обнаружения газа, которые могут быть использованы для мониторинга широкого спектра потенциальных источников утечки газа как в бытовых, так и промышленных областях.

Датчики Figaro могут контролировать газовые котлы и печи, кухонные приборы, заправочные станции и другое. В настоящее время водород быстро становится источником энергии для топливного оборудования, которые представляют собой будущее чистой энергии, но крайне взрывоопасной, особенно в закрытых помещениях, где находятся топливные элементы, как правило, в таких помещениях размещаются газовые датчики Figaro, обеспечивающие взрывобезопасность.2) датчики на токсичные газы.

Если в воздухе находится токсичный ядовитый газ, то даже небольшая концентрация может привести к летальному исходу или серьёзным проблемам со здоровьем человека, что делает своевременное обнаружение решающим значением для предотвращения аварии с выбросом (угрозой выброса) вредных веществ.

Случаи зачастую являются смертельными, так как многие газы не могут обнаружить органы человеческих чувств. В случае угарного газа CO, который не имеет вкуса и запаха, газовые сенсоры являются единственным реальным средством защиты жизни от этого «невидимого убийцы».

Датчик tgs8410 обнаружения метана (технология mems)

Датчик TGS8410 реализован на основе современной технологии MEMS.

Ключевые характеристики датчика:

• сверхнизкая потребляемая мощность, возможность работы в приборах с батарейным питанием;
• долгий срок службы;
• высокая чувствительность и селективность обнаружения метана;
• стандартный корпус ТО‑5.

Чувствительный элемент датчика состоит из встроенного нагревательного элемента, сформированного на кремниевой подложке с использованием MEMS-технологии, и металл-оксидного полупроводникового слоя, сформированного на чувствительном элементе. Благодаря компактному исполнению сенсора датчик TGS8410 имеет энергопотребление на уровне 0,087 мВт и отлично подходит для функционирования в маломощном и портативном оборудовании.

В присутствии обнаруживаемого газа проводимость датчика возрастает пропорционально его концентрации в воздухе. Простая электрическая схема переводит изменение проводимости чувствительного элемента в выходной сигнал, соответствующий значению содержания газа в воздухе.

В конструкции датчика используется фильтр для устранения возможного воздействия на чувствительный элемент паров алкоголя в воздухе, что в свою очередь ведет к хорошей точности и селективности TGS8410.

Учитывая все перечисленные качества датчика, он идеально подходит для применения в портативных сигнализаторах загазованности, а также в промышленных системах утечки метана в шахтах, угольных предприятиях, на крупных газовых объектах.

Датчики кислорода серии sk‑25f

Датчики кислорода первого поколения серии КЕ были разработаны в Японии еще в 1985 году.

Устройство датчика представляет собой гальваническую ячейку (ячейку Нернста) с твердым электролитом. В качестве электролита используется газонепроницаемая керамика, которая пропускает ионы кислорода при температурах от 350 °C и выше. Разница в количестве кислорода с разных сторон чувствительной зоны датчика приводит к образованию электрического потенциала между обеими поверхностями. Величина напряжения служит показателем того, насколько количество кислорода на этих поверхностях различается.

Сегодня компания предлагает датчик SK‑25F со стандартным промышленным расположением выводов. Самая важная особенность нового датчика — отсутствие зависимости от СО2, хорошая линейность до 30% и отличная стойкость к химически агрессивным средам.

Ключевые характеристики датчика SK‑25F:

• низкая стоимость;
• долгий срок службы (от 2,5 до 10 лет);
• стабильный выходной сигнал;
• отсутствие времени разогрева для работы.

Эти датчики кислорода обладают высокой селективностью и не нуждаются во внешнем источнике питания. Выходной сигнал датчика кислорода гальванического типа прямо пропорционален парциальному давлению кислорода, поэтому для обработки такого сигнала не требуются сложные преобразователи.

К достоинствам электрохимических сенсоров кислорода гальванического типа следует отнести их малые габариты и независимость выходного сигнала от положения в пространстве, что наряду с отсутствием энергопотребления делает их незаменимыми в портативных газоанализаторах, предназначенных для работы в труднодоступных местах (шахтах, колодцах), а также во взрыво‑ и пожароопасных помещениях (таблица).

Комфорт и здоровье.

Полупроводниковые сенсоры Figaro не только могут защитить жизнь, они также могут быть использованы для повышения качества жизни. Сегодня все большее внимание уделяется качеству воздуха, которым люди дышат в своих домах, на своем рабочем месте, даже в своих автомобилях.

Необходимость комплексных систем качества воздуха для контроля и ликвидации в воздухе загрязняющих веществ больше, чем когда-либо, и Figaro выпускает продукцию для удовлетворения этих потребностей:- автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

Качество воздуха в помещении может быть снижена в результате ряда источников, таких, как сигаретный дым, вредное газовыделение из ковров и мебели и т.д. Чтобы сохранить воздух безопасным для дыхания, датчики Figaro могут контролировать эти газы и использоваться для взаимодействия с элементами управления, встроенными в системах вентиляции и кондиционирования воздуха в зданиях.

Кроме того, накопление углекислого газа CO2 в закрытых помещениях может привести к усталости и отсутствию концентрации, а в крайних случаях, тяжелым последствиям для здоровья. При взаимодействии датчиков CO2 Figaro с производством систем вентиляции, CO2 может контролироваться и поддерживаться на безопасном уровне.- контроль качества воздуха в автомобильном салоне.- дизельное топливо и выхлопные газы, которые образуются при дорожном движении являются вредными для водителей транспортных средств и может повлиять на адекватное управление транспортным средством.

Контроль углекислого газа co2 в сельском хозяйстве.

Мониторинг и управление уровнями концентрации CO2 является ключевым фактором в росте растений в теплицах. Надёжные датчики CO2 Figaro могут взаимодействовать с системой управления CO2 и вентиляционной системой с целью оптимизации роста растений.

Использование газовых датчиков Figaro в жилом доме

В жилом доме могут применяться следующие сенсоры:- сенсор углекислого газа CO2 (гостиная, зал);- сенсор угарного газа CO (гостиная, подвал, кухня, гараж);- сенсор горючих газов Ex (кухня, подвал);- сенсор водорода H2 для топливных элементов (подвал);- датчик качества воздуха для воздухоочистителей / контроль вентиляции (гостиная, зал);- сенсор горючих газов Ex для автомобилей, работающих на газе (гараж);- датчик газа для средств управления микроволновой печи (кухня);- датчик качества воздуха для кухонной вытяжки (кухня).

Применение газовых сенсоров Figaro в автомобилях

В автомобилях могут использоваться следующие сенсоры:- сенсор углекислого газа CO2;- сенсор оксида углерода CO;- датчик качества воздуха для воздухоочистителей / контроль вентиляции;- датчик качества воздуха для регулирования работы заслонки вентиляции;- сенсор горючих газов Ex для автомобилей, работающих на газе;- сенсор водорода H2 для топливных элементов;- датчик горючих газов Ex;- датчик угарного газа CO для газовой сигнализации.

Использование сенсоров газа Figaro на производствах и в офисах

На производствах могут использоваться следующие сенсоры:- сенсор горючих газов Ex;- сенсор окиси углерода CO;- сенсор метана CH4;- сенсор O2;- сенсор диоксида углерода CO2;- сенсор хладона (фреона);- сенсор летучих органических веществ (VOC).

В офисах могут применяться следующие газовые сенсоры:- сенсор углекислого газа CO2;- датчик качества воздуха для воздухоочистителей / контроль вентиляции.

Новое поколение датчиков figaro 2022–2022 гг.

Летом 2022‑го компания Figaro проанонсировала серийный выпуск нового поколения датчиков, предназначенных для обнаружения метана, угарного газа, углекислого газа и кислорода. Большинство датчиков характеризуется малым и сверхмалым энерго-потреблением, что позволяет использовать их в портативных приборах с батарейным питанием, высокой чувствительностью к целевому газу и миниатюрными размерами.

Органы управления и измерения.

Датчики Figaro могут быть использованы для автоматизации бытовой и промышленной деятельности, упрощения операций и оптимизации результатов в:- средствах управления микроволновой печи.Когда пища готовится в микроволновой печи, она излучает различные газы, которые могут быть обнаружены с помощью датчиков Фигаро.

Процесс приготовления пищи на плите создает различные газы, которые должны быть удалены из кухни через вытяжку. Включив датчики Figaro в вытяжку, можно увеличить продолжительность срока службы вытяжки и управлять ей автоматически.

Циркониевый кислородный датчик yzk932

Датчик YZK932 работает на основе субстрата циркония. Он представляет собой гальванический элемент с пористыми платиновыми электродами. Промежуток между электродами заполнен электролитом — двуокисью циркония. При температурах выше 600 °C оксид циркония становится проводником ионов кислорода, в результате чего между платиновыми электродами генерируется ЭДС, величина которой зависит от разницы между парциальным давлением кислорода в анализируемой среде и кислорода в газе сравнения.

Ключевые характеристики датчика:

• компактный размер (диаметр 9 мм);
• линейная зависимость выходного сигнала от концентрации газа;
• широкий рабочий диапазон;
• короткий период времени, необходимого на разогрев датчика.

YZK932 отличается превосходной взаимосвязью между концентрацией кислорода в воздухе и выходным сигналом с датчика, имея быстрый отклик системы (менее 1 с), а также способностью работать в горячих, загрязненных и увлажненных газах без предварительной подготовки пробы.

Заключение

Все представленные в статье устройства принадлежат к новому поколению датчиков японской компании Figaro, массовый выпуск большинства из них запланирован на конец 2022 — начало 2022 года. Опытные образцы можно заказать для испытаний и внедрения в новые системы газоанализаторов.