Gasspürinstrumente werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen benutzt, von Hausluftqualitätsmessgeräten bis hin zu industriellen Lösungen zum Aufspüren von toxischen Gasen. Viele dieser Instrument verwenden elektrochemische Gassensoren. Diese Sensortechnologie erfordert spezialisierte Frontend-Schaltkreise zur Vorspannung und Messung.
Durch die Verwendung von eingebauten Diagnosemöglichkeiten (wie etwa der Impedanzspektroskopie oder Vorspannungspulsen und -rampen) ist es möglich, direkt an der Grenze zum Sensornetzwerk und ohne Eingreifen des Benutzers die Gesundheit des Sensors zu untersuchen, alters- oder temperaturbedingte Genauigkeitsabweichungen auszugleichen, und die verbleibende Lebensdauer einzuschätzen. Diese Funktionalität ermöglicht das intelligente und akkurate Ersetzen von Sensoren an den individuellen Knotenpunkten. Ein integrierter, Ultra-Low-Power-Mikrocontroller beeinflusst den elektrochemischen Gassensor direkt und führt On-Board-Diagnosealgorithmen durch.
Diese Referenzdesign-Schaltkreisanleitung beschreibt das elektrochemische Gasmesssystem von Analog Devices. Das Dokument zeigt auf, wie ein elektrochemischer Gassensor mit dem Potentiostat-Schaltkreis verbunden ist, und wie er vorgespannt und gemessen wird. Geläufige elektrochemische Gassensoren mit 2, 3 oder 4 Anschlussdrähten können austauschbar benutzt werden. Die Integration dieser Signalkette reduziert Kosten, Größe, Komplexität und Stromverbrauch auf der Ebene des Sensorknotenpunkts.
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