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納米微孔金屬氧化膜與氧化鋁露點(diǎn)傳感器的比較


日期:2022/9/5 14:12:52
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摘要:導電的金屬基片和多孔金層作為的電容的兩個(gè)極板,中間 是多空的金屬氧化膜。電容的大小取決于極板的大小、極板之間的距 離和極板之間絕緣體的介電常數。除了介電常數之外的兩個(gè)因素都是固定值,傳感器周?chē)臍怏w會(huì )進(jìn)入到傳感器微孔之中,其中水分的高 介電常數使傳感器的介電常數發(fā)生很大變化,并且這介電常數的變化 主要是由進(jìn)入氧化膜微孔中的水分引起的,即使是氣體中的水分含量變化幅度很小。

01 背景介紹

       納米微孔金屬氧化膜露點(diǎn)傳感器是美國菲美特(phymetrix)公司于2007 年推出的一款測量氣體濕度用的電容型傳感器,其***為 Bedros 先生。能夠在‐110℃~+20℃的露點(diǎn)溫度范圍內快速準確地測量氣體及液體中的水分含量。

      傳統的氧化鋁傳感器,其代表行為上世紀90 年代由Bedros 先生在考撒-深特(cosaxentaur)公司推出的超薄膜 (HTF?) 氧化鋁技術(shù),為原GE下屬的巴納(panametrics)及其他公司如特利丹(teledyne)、仕富梅(Servomex)等廣泛應用。

      另有英國肖氏(shaw)及其派生公司在上世紀60年代研究的Shaw Moisture Meters 及英國米希爾公司的陶瓷氧化鋁傳感器。

02 產(chǎn)品比較

公司
菲美特
深特
肖氏
米希爾
原理
納米微孔金屬氧化膜 超薄膜 (HTF?) 氧化鋁
氧化鋁
陶瓷氧化鋁
露點(diǎn)測量范圍
-110°C~+20°C
-100°C~+20°C
-100°C~+20°C
-100°C~+20°C
準確度
±2°C
±3°C
±3°C
±3°C
相對響應時(shí)間

中等


線(xiàn)性
全量程準確
全量程準確
-60以下偏差大
全量程偏差大


03 美國菲美特露點(diǎn)儀的技術(shù)優(yōu)勢
基本原理

     導電的金屬基片和多孔金層作為的電容的兩個(gè)極板,中間  是多空的金屬氧化膜。電容的大小取決于極板的大小、極板之間的距  離和極板之間絕緣體的介電常數。除了介電常數之外的兩個(gè)因素都是固定值,傳感器周?chē)臍怏w會(huì )進(jìn)入到傳感器微孔之中,其中水分的高  介電常數使傳感器的介電常數發(fā)生很大變化,并且這介電常數的變化  主要是由進(jìn)入氧化膜微孔中的水分引起的,即使是氣體中的水分含量變化幅度很小。

獨特的結構

    納米微孔結構設計使傳感器在水分含量非常少的情況下  利用針對于水分的毛細管作用使傳感器內外達到平衡時(shí),內外的水分濃度成指數比例,因此即使傳感器外的水分含量變化很小,傳感器的電容變化也會(huì )很大,這個(gè)電容的變化量足以讓儀器檢測到,因此使傳感器能夠具有更寬廣的測量范圍(‐110~+20℃dp),并且響應更靈敏,漂移量更小,耐用性更好。

?美國菲美特公司的露點(diǎn)分析儀采用納米薄膜同軸電容法原理,測試氣體中水份含量,是世界上*先進(jìn)的技術(shù)。
?納米傳感器具有吸附大量水分子的能力,露點(diǎn)可測低至 ‐110℃dp;
?菲美特公司校準實(shí)驗室可為每臺儀器執行 NIST 校準證書(shū)標準,保證其精度為± 2℃dp;
?通過(guò)傳感器干燥室存儲機制,響應時(shí)間還可以進(jìn)一步加快,十分鐘可以得到測試趨勢讀數;
?內置的溫度傳感器和可選壓力傳感器可進(jìn)行校準補償,保證測量的一致性和重復性;
?納米薄膜進(jìn)一步保證數據漂移量更小,從而解決了常規電容法測量濕度的難題。