文档介绍：S电化学气体传感器半导体传感器, 催化燃烧式传感器, 红外吸收传感器, 电化学式传感器摘要?利用六西格玛(six sigma) 统计工具对电化学硫化氢(H 2 S)气体传感器的气体敏感特性进行了研究, 并运用 Minitab 软件对测试数据进行了系统分析. ?结果显示, 所测电化学气体传感器对 H2S 气体响应良好意义?S是一种无色、易燃、有臭鸡蛋味的气体, 作为一种剧毒性物质, 对人体具有一定的危害性, 因此监测 S的浓度对人体健康有着重要意义. ?选用统一的检测工具对传感器进行评估意义重大. 六西格玛统计工具能够运用界定、测量、分析、改进和控制模式, 对传感器性能进行有效评估, 使传感器的评估过程更标准化和流程化, 并能结合相关资源提高企业的盈利水平及竞争能力。?六西格玛( Six Sigma , 6 Sigma )是一种管理策略,它是由摩托罗拉提出的。这种策略主要强调制定极高的目标、收集数据以及分析结果,通过这些来减少产品和服务的缺陷。六西格玛背后的原理就是如果你检测到你的项目中有多少缺陷, 你就可以找出如何系统地减少缺陷,使你的项目尽量完美的方法。?传感器的结构及工作原理?H2 S 气体在工作电极上发生氧化反应, 在对电极上发生还原反应, 反应产生的电流与被分析气体的浓度成正比, 因此可以定量检测气体浓度. ?参比电极不参与氧化或还原反应, 可使工作电极保持一个稳定的电位, 由于需要控制工作电极的电位, 因此必须有一个能够控制电极电位的恒电位电路与之相匹配??气体反应传感器采用电化学式 S 气敏传感器 ME3 ,用来采集气体信号,通过 I/V 转换,而后经过放大电路放大,输入给 A/D (模拟数字转换器),经 A/D 转换后再进行处理。电极反应过程如下: 工作电极 S +4 O= SO4+8 +8 ;对电极为 8 +2 +8 =4 O; 总反应为 S +2 =. 工作电极 S +4 O= SO4+8 +8 ;对电极为 8 +2 +8 =4 O; 总反应为 S +2 =. 实验部分基本性能测试线性测试温度测试 S 气体传感器在不同体积分数下的气体响应曲线电流转换成电压输出输出电压与气体体积分数是线性相关 S 气体传感器在不同体积分数下的气体响应曲线电流转换成电压输出输出电压与气体体积分数是线性相关几种特定统计工具对传感器性能进行研究(1) 过程能力?需要确定所分析的变量之间是否具有线性相关性, 按照“统计→基本统计量→相关”来操作, 从输出结果中可以观察到一个 P 值, 如果 P < , 则认为变量是线性相关的. 需要对存在线性相关性的两个变量建立一元线性回归方程. (2) 回归方程. ?先判断数据是否服从正态分布, 按照“统计→基本统计量→正态性检验”来操作, 从绘制出的概率图中可以获得一个 P 值, 若 P > , 则数据服从正态分布. 再判断服从正态分布的数据的过程能力是否符合要求. (3) 箱线图. ?运用 Minitab 软件绘制箱线图, 从中可以粗略地看出所分析数据的分布情况,以及数据的中心位置及其是否具有对称性. 结果及分析?从输出曲线(此时电路中将电流转换成电压输出时, U ∶ I=1 ∶ 10) 可以看出, 当通入 S 气体体积分数一定时, 传感器的输出值很快达到稳定值, 且随着时间的变化波动很小. 由此可以得到没有通S气体时的输出值以及通入 S气体之后的输出值. ?应用六西格玛(six sigma) 统计工具, 利用 Minitab 软件绘制过程能力分析图、箱线图及拟合回归方程, 对三电极结构的 S电化学气体传感器的敏感性能进行了系统评估. ?影响因素传感器的响应输出值随温度的变化气相扩散中气体的扩散系数随温度的升高而增大, 随压强的减小而增大传感器的内部结构及电极气体不仅仅以一种模式进行扩散. 在毛细管扩散孔的上面贴有一层防尘膜, 内部还有电极膜,气体在这些膜中的扩散属于固相扩散,因此实验所得温度系数比理论值略大