Der Gassensor – Eine elektronische Nase sorgt für Sicherheit
Gassensoren gehören zu den Chemo-Sensoren. Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Implementierungen auf Basis diverser technischer Verfahren. Sie können die Gassensoren in unterschiedlichen Bereichen nutzen, Anwendungsbeispiele finden sich in der Sicherheitstechnik, Emissionsmessung und Qualitätssicherung. Zudem können Sie diese auch zur Steigerung der Lebensqualität im Bereich der Fahrgastzelle (Automotive) oder im Bereich der Haus- bzw. Lüftungstechnik nutzen.
Unterschiedliche Messmethoden
Die Methoden zur Messung können bei Gassensoren in eine der beiden Kategorien eingeteilt werden:
- physikalische Messmethoden
- chemische Messmethoden
Physikalische Messmethoden nutzen dabei Eigenschaften wie die Molekülmasse, die molekulare Struktur oder das Diffusionsverhalten. Chemische Messmethoden bedienen sich Eigenschaften wie dem Oxidierungsverhalten, der Reduzierbarkeit oder der Reaktivität. Viele
Sensoren nutzen elektrische Prinzipien. Polymersensoren zur
Feuchtemessung nutzen beispielsweise die durch ein Gas erfolgende Kapazitätsänderung eines
Kondensators. Die Lambdasonde im Kraftfahrzeug misst eine vom potentiometrischen Sensor selbst erzeugte Spannung. NDIR-Sensoren ermitteln elektrooptisch die Absorption von Infrarotstrahlung in einem definierten Wellenlängenbereich. Thermochemische Gassensoren ermitteln die direkt auf dem Sensor durch chemische Reaktionen entstehende Wärme.
Vor- und Nachteile ausgewählter Sensortypen
Wärmetönungseffekt
Sensoren, die den Wärmetönungseffekt nutzen, erzeugen den Sensoreffekt durch Verbrennen des absorbierten Gases an einer Katalysatoroberfläche. Die Gassensoren sind in der Regel robust, preiswert und unkompliziert in der Kalibrierung. Ihre Schwächen liegen bei der geringen Empfindlichkeit und der gering ausfallenden Selektivität sowie bei der verhältnismäßig hohen Leistungsaufnahme.
Metalloxid-Halbleitergassensoren (MOX)
Metalloxid-Halbleitergassensoren nutzen den Effekt, dass Gase die Leitfähigkeit des Metalloxids verändern, wobei der Umfang der Änderung bei der Leitfähigkeit von der Gaskonzentration abhängen kann. Erstellt werden Metalloxid-Halbleitergassensoren überwiegend in Dünnschicht- oder Dickschichttechnologie. Der günstige Preis sowie eine hohe Empfindlichkeit und lange Lebensdauer sind die Stärken dieser Sensoren. Schwächen stellen insbesondere die nichtlineare Sensorreaktion in Hinsicht auf die Gaskonzentration, die schlechte Kalibrierbarkeit und Selektivität dar.
Tipps zur Wahl von Gassensoren
- Achten Sie auf die benötigte Selektivität und Sensitivität.
- Müssen die Sensoren schnell reagieren, stehen bei der Wahl thermische und chemische Zeitkonstanten im Fokus.
- Prüfen Sie die nötige Kalibrierfähigkeit des Sensors.
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