Способ линеаризации характеристики преобразования адсорбционного полупроводникового чувствительного элемента

 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при создании газочувствительных первичных преобразователей с линейной характеристикой преобразования. Цель изобретения - упрощение способа получения линеаризованной характеристики преобразования. Цель достигается за счет проведения измерений электрического сигнала при подаче газа или пара на измерительные электроды адсорбционного полупроводникового чувствительного элемента с напряжением на них определенной предварительной величины. Для определения величины напряжения на измерительных электродах, при котором происходит линеаризация характеристики преобразования, перед проведением измерениями подают газ или пар по крайней мере с двумя фиксированными концентрациями, получают зависимость отношения величин измеренного электрического сигнала при воздействии газа или пара и при воздействии воздуха на адсорбционный полупроводниковый чувствительный элемент от напряжения на измерительных электродах для каждой из фиксированных концентраций определяют величину напряжения, при которой совпадают экстремумы на полученных зависимостях. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflVSЛИН (ц) 4 С О! N 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

le\

° °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4147266/24-25 (22) 14.11.86 (46) 07.09.89. Бюл. У 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (72) В.Н. Маркова, И.В. Короташ, О.К. Каскевич и Г.М. Сычев (53) 543.247(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 913207, кл. G 01 N 27/02, 1984, Заявка ФРГ 11 2629575, кл. С Ol N 27/12, 1980. (54) СПОСОБ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АДСОРБЦИОННОГО

ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО

ЭЛЕМЕНТА (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при создании газочувствительных первичных преобразователей с линейной характеристикой преобразования. Цель изобретения — упрощение способа получения линеаризованной ха1

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к полупроводниковым газоаналиэаторам, и может быть использовано при создании газочувствительных первичных преобразований с линейной характеристикой преобразования.

Цель изобретения — упрощение способа получения линеаризованной . характеристики преобразования.

На фиг. 1 и 2 приведены графики зависимостей, характеризующих реали,SU„„1506342 А 1

2 рактеристики преобразования. Цель достигается за счет проведения иэмере" ний электрического сигнала при подаче газа или пара на измерительные электроды адсорбциоиного полупроводникового чувствительного элемента с напряжением на них определенной предварительной величины. Для определения величины напряжения на измерительных электродах, при котором происходит линеаризация характеристики преобразования, перед проведением измерений подают газ или пар по крайней мере с двумя фиксированными концентрациями, получают зависимость отношения величин измеренного электрического сигнала при воздействии газа ипи пара и при воздействии воздуха на адсорбционный полупроводниковый чувствительный элемент от напряжения на измерительных электродах для каждой из фиксированных концентраций определяют величину напряжения, при которой совпадают экстремумы на полученных зависимостях. 2 ил, зацию способа на примере адсорбционно- Я го полупроводникового чувствительного элемента на пары этилового спирта (С Н ОН).

На фиг. ) показаны зависимости

11,и„/Uo от напряжения на измерительных электродах Uö „при подаче фиксированных концентраций паров С НЕОН (40,80, 160 и 320 мг/л), где U „„величина выходного электрического сигнала при подаче паров С НЕОН, Е величина .выходного электрического сиг1506342 нала при подаче воздуха. Нуль-газ в данном случае воздух — это газ, электрический сигнал от воздействия которого на элемент считается нулевым, точкой отсчета.

На адсорбционный полупроводниковый чувствительный элемент подают пары

С H ÎÍ фиксированной концентрации и напряжение на измерительные элект- 10 роды, изменяют его от 0,2 до 15 В и получают зависимость выходного электрического сигнала Ua,ö от напряжения на измерительных электродах U

Те же операции повторяют при ос- 15 тальных фиксированных концентрациях и при подаче воздуха. После этого получают зависимости (фиг. 1) и определяют напряжение U, при котором совпадают экстремумы. 20

На фиг. 2 показана зависимость выходного электрического сигнала от концентрации паров С НЕОН, снятой при величине напряжения на измерительных электродах U„,„= 3,0 В (1), опре- 25 деленной по совпадению экстремумов зависимостей на фиг. 1.

При отстройке от U» = 3,0 В происходит уменьшение области линейности (кривая 2 снята при U„ = 7,0 В). 30

Напряжение на измерительных электродах адсорбционного полупроводникового чувствительного элемента, определенное по предлагаемому способу, обеспечивает линейность характеристи- 35 ки преобразования при изменении концентрации от 40 до 320 мГ/м.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу линеаризации характеристики преобразования адсорб- 40 ционного полупроводникового чувствительного элемента с помощью измерительной схемы, содержащей цепь питания, адсорбционный полупроводниковый чувствительный элемент с измеритель- 45 ными электродами, регистрирующий прибор и устройство для подачи газа или пара напряжение подают на измерительные электроды адсорбционного полупроводникового чувствительного элемента

50 и подают газ, измеряют величину электрического сигнала и по зависимости величины электрического сигнала от концентрации газа или пара судят о степени линеаризации характеристики преобразования адсорбционного полупроводникового чувствительного элемента. Предварительно перед проведением измерений подают газ или пар по крайней мере с двумя фиксированными концентрациями, подают напряжение на измерительные электроды, получают зависимость соотношения величин измеренного электрического сигнала при воздействии газа или пара и при воздействии воздуха или другого нульгаза на адсорбционный полупроводниковый чувствительный элемент от напряжения на измерительных электродах для каждой из фиксированных концентраций газа или пара и определяют величину напряжения, при которой совпадают экстремумы на полученных зависимостях; а измерения величины электрического сигнала проводят, установив на измерительных электродах величину напряжения, соответствующую совпадению экстремумов.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Способ линеаризации характеристики преобразования адсорбционного полупроводникового чувствительного элемента с помощью измерительной схемы, содержащей цепь питания, адсорбционный полупроводниковый чувствительный элемент с измерительными электродами, регистрирующий прибор и устройство для подачи газа, заключающийся в том, что подают напряжение на измеригельные электроды адсорбционного полупроводникового чувствительного элемента, подают газ, измеряют величину электрического сигнала и по зависимости величины электрического сигнала от концентрации газа судят о степени линеаризации характеристики преобразования адсорбционного полупроводникового чувствительного элемента, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа получения линеариэованной характеристики преобразования, предварительно перед проведением измерений подают газ по крайней мере с двумя фиксированными концентрациями, подают напряжение на измерительные электроды, получают зависимость отношения величин электрического сигнала при воздействии газа и при воздействии воздуха или другого нуль-газа на адсорбционный полупроводниковый чувствительный элемент от напряжения на измерительных электродах для каждой из фиксированных концентраций газа и определяют величину напряжения на измерительных электродах, при котором

1506342 совпадают экстремумы на полученных зависимостях, а измерения величины электрического сигнала проводят установив на измерительных электродах величину напряжения, соответствующую совпадению экстремумов.

1506342

uIoiJr., pf8

100

4g 80 170 160 ИУ ИУ 280 320 С, мг/л

Я а 2

Составитель Г. Денисенко

Техред М.Ходанич Корректор Э.Лончакова

Редактор А. Козориз

Заказ 5422/45 Тирам 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101