Xensor Integration公司XEN-TCG3880熱導(dǎo)率傳感器應(yīng)用

1.1 XEN-TCG3880熱導(dǎo)率傳感器簡要說明
Xensor Integration公司XEN-TCG3880（即XEN-3880）是一款采用硅技術(shù)制造的熱導(dǎo)率傳感器測量芯片（TCG）。傳感器芯片由2.50 x 3.33 mm、0.3 mm厚的硅邊緣組成，其中形成了氮化硅膜。中心是一個加熱器，有一個熱電堆傳感器元件測量其溫度。XEN-TCG3880熱導(dǎo)率傳感器敏感芯片芯片測量環(huán)境和膜中心之間的熱導(dǎo)率，這取決于幾個參數(shù)，如壓力、氣體類型和膜上的材料沉積。這種對物理參數(shù)的依賴性使熱導(dǎo)率測量芯片TCG能夠測量絕 對壓力、氣體類型和氣體混合物成分等量。

XEN-TCG3880的標(biāo)準(zhǔn)外殼是一個TO-5 10針接頭，帶有一個直徑為5mm的帶過濾器的蓋子，其他外殼可應(yīng)要求提供。 XEN-TCG3880Pt在芯片旁邊的TO-5外殼上有一個B級Pt100鉑溫度傳感器。

1.2 XEN-TCG3880熱導(dǎo)率傳感器工作原理
熱導(dǎo)率傳感器芯片測量膜中心熱電堆熱結(jié)和芯片厚邊緣冷結(jié)之間的熱阻。這是通過使用加熱器電阻器Rheat加熱膜的中心來實現(xiàn)的。由此產(chǎn)生的中心溫度升高由熱電堆測量。實際溫度升高取決于膜中心和環(huán)境之間的有效熱阻，這受到膜熱阻、環(huán)境氣體熱阻、任何存在的氣體流量和（通?？梢院雎圆挥嫞┌l(fā)射輻射等因素的影響。必須小心避免發(fā)生嚴(yán)重的輻射事故。

1.3 XEN-TCG3880熱導(dǎo)率傳感器應(yīng)用

真空測量：

XEN-TCG3880是一種薄膜熱電堆導(dǎo)熱率傳感器，與傳統(tǒng)的熱電偶計和皮拉尼真空計密切相關(guān)。它采用氮化硅封閉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有高靈敏度和分辨率。
測量原理依賴于傳感器敏感區(qū)域和環(huán)境之間的有效熱阻的降低，這是由周圍氣體的熱導(dǎo)率引起的。因此，它可以衡量：

薄膜熱電堆真空傳感器的穩(wěn)定性和精度可與標(biāo)準(zhǔn)皮拉尼真空計相媲美。 傳感器標(biāo)準(zhǔn)安裝在TO-5集管中，但也有不同的外殼（如LCC-20和KF-16和KF-40真空法蘭中的封裝）。

Xensor Integration公司XEN-TCG3880熱導(dǎo)率傳感器應(yīng)用之一：氣相色譜熱導(dǎo)檢測器（TCD）

??氣相色譜熱導(dǎo)檢測器（TCD）的工作原理基于不同氣體具有不同的熱導(dǎo)率。? 當(dāng)樣品氣體與載氣一起進(jìn)入熱導(dǎo)池時，由于混合氣的熱導(dǎo)率與純載氣不同，通常低于載氣的熱導(dǎo)率，這會導(dǎo)致熱絲傳向池壁的熱量發(fā)生變化，進(jìn)而使熱絲溫度和電阻發(fā)生變化。這種變化會使電橋電路失衡，產(chǎn)生一個電壓信號，該信號與熱導(dǎo)率的變化成正比，從而被檢測和記錄下來。通過分析這個信號的大小和變化，可以確定樣品氣體的組成和濃度。?熱導(dǎo)檢測器（TCD）是氣相色譜儀中常用的一種檢測器，它利用對流傳熱（氣體冷卻）原理工作。在這個原理中，樣品化合物與載氣之間的熱導(dǎo)率差異是關(guān)鍵。當(dāng)樣品氣體通過?XEN-TCG3880熱導(dǎo)率敏感元件時，會改變周圍的熱導(dǎo)率，導(dǎo)致熱敏元件的溫度變化，進(jìn)而影響其電阻值。這個電阻值的變化會被轉(zhuǎn)換為電信號，被記錄和分析，以提供關(guān)于被測樣品氣體組成和濃度的信息。

氣相色譜熱導(dǎo)檢測器（TCD）對幾乎所有氣體都有響應(yīng)，是一種通用性強(qiáng)、非破壞性的濃度型檢測器。它不破壞樣品，可用于常量和微量分析。盡管其靈敏度較低，但熱導(dǎo)檢測器因其結(jié)構(gòu)簡單、定量準(zhǔn)確、線性范圍寬、穩(wěn)定性好、可靠性高、成本低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在石油、化工、環(huán)保、科研等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。