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FCX-MC 氧化鋯式數字式傳感器模組

FCX-MC 傳感器模組是一個(gè)完整的解決方案，可在 0...5%，0...25% 或 0.1...95% 范圍內快速準確地測量氧氣濃度。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(guò)電纜 (FCX-MCxx-EXT) 連接到 PCB 上。PCB 上的微控制器將傳感器信號線(xiàn)性化，根據 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(guò) RS232/RS485 接口輸出。

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測量原理

當氧化鋯加熱到 450° C 左右，氧離子可以穿透 ( 見(jiàn)上圖的操作原理 )。施加在傳感器上的電壓將氧氣從內腔泵出。在恒定的氣體壓力下，泵出的氧氣量等于通過(guò)毛細管擴散進(jìn)來(lái)的氧分子的數量，并且在一定范圍內，它與電極之間施加的電壓無(wú)關(guān)。測量電流與抽走氧分子的數量成正比。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 ( 傳感器系數不同 ) pO2: 氧氣分壓
pt: 氣體總分壓

傳感器模組執行四項任務(wù) :
· 調節傳感器的加熱功率
· 放大來(lái)自傳感器的微安培信號
· 氧分壓與傳感器電流關(guān)系的線(xiàn)性化
· 將放大后的信號轉換成標準化的電壓 / 電流輸出信號

傳感器和模組在工廠(chǎng)時(shí)配對校準，為了使傳感器溫度精確到 450°C，加熱電壓必須為每個(gè)傳感器定制調整，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(gè)標簽，上面有傳感器編號和對應模組編號。

暖機時(shí)間

該模組需要約 5 分鐘的預熱時(shí)間。在此期間，綠色 LED 會(huì )閃爍 ( ■□■□■□■□■□ ... )，氧氣濃度將顯示零 ( 模擬輸出 = 0 mA)。當模組準備好測量時(shí)，綠色LED 將幾乎連續亮起(■□■■■■■■■■■□■ ...)，當模組準備好測量時(shí)，綠色LED 幾乎連續處于短滅狀態(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(xiàn)性關(guān)系。

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