Modellbasierte Analyse von nichtdispersiven Infrarot-Gassensoren mit thermischen Strahlquellen und Thermopiledetektoren
Author:
Dietachmayr Florian W.1, Winkler Andreas W.1, Zagar Bernhard G.1
Affiliation:
1. 27266 Johannes Kepler Universität Linz , Institut für Elektrische Messtechnik , Altenbergerstraße 69 , 4040 Linz , Austria
Abstract
Zusammenfassung
Nichtdispersive Infrarotsensoren werden in vielen industriellen und wissenschaftlichen Bereichen zur Messung von Gaskonzentrationen und -bestandteilen eingesetzt. Die Entwicklung neuer Sensoren ist mangels eines umfassenden mathematischen Simulationsmodells aufwändig, da zumeist Prototypen angefertigt werden müssen, um die Auswirkungen verschiedener Änderungen auf das Sensorverhalten festzustellen. Im Rahmen dieses Beitrags werden zunächst mathematische Modelle für in kommerziellen Sensoren häufig eingebaute Komponenten von nichtdispersiven Infrarotsensoren (thermische Infrarotquellen und Thermopiledetektoren) hergeleitet und verifiziert. Es zeigt sich, dass das Sensorverhalten auf Basis von grundlegenden physikalischen Zusammenhängen ausreichend genau modelliert werden kann, wodurch die gefundenen Modelle einfach an verschiedene Varianten von thermischen Quellen und thermoelektrischen Detektoren adaptierbar sind. Abschließend werden auf Basis von Simulationen verschiedene Gehäusegeometrien auf deren Einfluss auf die Sensorempfindlichkeit hin untersucht.
Publisher
Walter de Gruyter GmbH
Subject
Electrical and Electronic Engineering,Instrumentation
Reference30 articles.
1. Jane Hodgkinson and Ralph P. Tatam, Optical gas sensing: a review, Measurement Science and Technology 24 (2013), 012004.10.1088/0957-0233/24/1/012004 2. Robert Frodl and Thomas Tille, A High-Precision NDIR CO2{\mathrm{CO}_{2}} Gas Sensor for Automotive Applications, IEEE Sensors Journal 6 (2006), 1697–1705.10.1109/JSEN.2006.884440 3. P. Laj, J. Klausen, M. Bilde, C. Plaß-Duelmer, G. Pappalardo, C. Clerbaux, U. Baltensperger, J. Hjorth, D. Simpson, S. Reimann, P.-F. Coheur, A. Richter, M. de Mazière, Y. Rudich, G. McFiggans, K. Torseth, A. Wiedensohler, S. Morin, M. Schulz, J. D. Allan, J.-L. Attié, I. Barnes, W. Birmili, J. P. Cammas, J. Dommen, H.-P. Dorn, D. Fowler, S. Fuzzi, M. Glasius, C. Granier, M. Hermann, I. S. A. Isaksen, S. Kinne, I. Koren, F. Madonna, M. Maione, A. Massling, O. Moehler, L. Mona, P. S. Monks, D. Müller, T. Müller, J. Orphal, V.-H. Peuch, F. Stratmann, D. Tanré, G. Tyndall, A. Abo Riziq, M. van Roozendael, P. Villani, B. Wehner, H. Wex and A. A. Zardini, Measuring atmospheric composition change, Atmospheric Environment 43 (2009), 5351–5414.10.1016/j.atmosenv.2009.08.020 4. J. Zosel, W. Oelßner, M. Decker, G. Gerlach and U. Guth, The measurement of dissolved and gaseous carbon dioxide concentration, Measurement Science and Technology 22 (2011), 072001.10.1088/0957-0233/22/7/072001 5. Norbert Neumann, Matthias Heinze, Hans-Jürgen Stegbauer, Karla Hiller and Steffen Kurth, Mikromechanisches durchstimmbares Fabry–Perot-Filter für die IR-Gasanalytik (Micromechanical Tunable Fabry–Perot Filter for IR Gas Analysis), tm - Technisches Messen 72 (2005), 10–15.10.1524/teme.72.1.10.56693
Cited by
2 articles.
订阅此论文施引文献
订阅此论文施引文献，注册后可以免费订阅5篇论文的施引文献，订阅后可以查看论文全部施引文献
|
|