PID傳感器的分析與研究.pdf

1、光離子化氣體傳感器（Photo Ionization Detector，簡稱 PID）主要用于石油化工等大型工業(yè)應(yīng)用場所，對于突發(fā)的揮發(fā)性有機化合物（VOC）以及其他有毒有害氣體的泄露事故，能夠做到迅速而準確地找到及跟蹤泄露源、監(jiān)測工業(yè)現(xiàn)場的揮發(fā)性有機化合物（VOC）的濃度、有效保護著作業(yè)人員的生命安全等重要的工作。光離子化氣體傳感器的突出的優(yōu)勢為：靈敏度高、探測下限低、連續(xù)測試、鑒別能力強、響應(yīng)速度快、探測范圍寬、小巧且微型化。

2、>　　本論文主要進行以下工作：
　　首先，在論文中論述PID傳感器發(fā)展的背景和意義，深入闡釋了光離子化效應(yīng)的工作原理。
　　其次，對PID樣機進行準確度、響應(yīng)時間、線性度等方面進行系統(tǒng)性的測試和整機功耗測試，然后進行電路的測試，接著拆解分析傳感器的組成和結(jié)構(gòu)，了解并研究各個組成部分的結(jié)構(gòu)和功能。
　　然后，詳細的分析了光離子化效應(yīng)發(fā)生過程所需要的能量源——紫外燈。綜合全面地從紫外燈的整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)充氣體以及燈體和窗口材料

3、等方面，最終決定選用德國Hereaus公司生產(chǎn)的輸出能量為10.6eV的無極真空紫外燈。本設(shè)計中采用5V的外部電路通過連接端子為 PID傳感器供電，于是通過雙晶體管推挽自激振蕩的驅(qū)動電路所產(chǎn)生的高壓交流電為紫外燈供電。而從實際應(yīng)用角度考慮，確定了電離室采用 Axial Flow結(jié)構(gòu)，采用自由擴散的方式進行氣體濃度的探測；將變壓器處的高壓交流電以中心抽頭的方式進行提取，再整流、濾波，輸出200V的直流高壓為電離室的極板供電。
　　最

4、后，深入的闡述了微弱信號檢測原理，針對PID傳感器的輸出信號特點,反復(fù)模擬仿真,設(shè)計了傳感器的微弱信號檢測電路,成功地實現(xiàn)了微弱電流信號的提取、轉(zhuǎn)化和放大,繼而進行濾波,得到一個干凈的電壓信號，并確定了降低噪聲干擾的方法和具體措施。在信號不失真的大前提下，設(shè)計整個前置放大電路。對于傳感器電離室內(nèi)極板收集的微弱電流，首先要使用I/V轉(zhuǎn)換電路將微弱的電流信號轉(zhuǎn)換為微弱的電壓信號，再對已轉(zhuǎn)換的電壓信號進行有效的放大，最后還要完成濾波，用于削弱