线圈形气体传感元件

气体与间隙双参数同测

单一线圈形SnO₂元件可同时测量气体浓度与非接触间隙，通过阻抗幅值和相位解耦两种测量，简化多参数传感系统。

王璐珩 · Nan, Maoyuan · Xisi, Long

Sensors and Actuators, B: Chemical 2023

参数信息

电阻灵敏度

111.36 %

阻抗幅值灵敏度

9.72 %

阻抗角灵敏度

5.26 %

阻抗幅值间隙灵敏度

44.55 KΩ·mm⁻¹

阻抗角间隙灵敏度

0.3050 °·mm⁻¹

电阻非线性误差

8.57 %

阻抗幅值非线性误差

2.92 %

阻抗角非线性误差

1.61 %

技术优势

单元件测两参数

通过线圈结构将电阻与阻抗响应解耦，无需两个独立传感器即可同时获得气体浓度和间隙信息。

高灵敏度测乙醇

电阻灵敏度在5000 ppm乙醇蒸气下达111.36%，远高于阻抗幅值和角度的9.72%与5.26%。

间隙测量无需接触

在0 ppm乙醇浓度下阻抗幅值对间隙的绝对灵敏度达44.55 KΩ·mm⁻¹，实现10 mm至5 mm非接触测量。

应用场景

• 气体浓度监测：用于乙醇等气体浓度实时在线监测，无需额外间隙补偿。
• 工业安全检测：在工业环境中同时检测易燃气体浓度与设备间隙，减少传感器数量。
• 非接触间隙测量：实现旋转机械等场景下非接触间隙测量，避免接触磨损。
• 多参数传感：一个元件输出电阻和阻抗多路信号，同时解耦气体与间隙。