Die neuen elektrochemischen Gaserkennungsgeräte erfüllen die Anforderungen von neuen Anwendungen und neuen Regulierungen. In diesem Artikel erhalten Sie eine Übersicht über die technischen Herausforderungen und Lösungen.
Seit den 1950er-Jahren gibt es elektrochemische Gassensoren in wissenschaftlichen Anwendungen. Mit der Einführung neuer Sicherheitsstandards und neuartiger Anwendungen müssen jedoch auch diese Sensoren weiterentwickelt werden. Sie müssen für die Messung deutlich niedrigerer Konzentrationen ausgelegt sein, selektiver auf einzelne Gase eingestellt sein, für längere Dauern mit Akkuleistung laufen können und eine konsistente Leistung über längere Zeiträume liefern.
Vor- und Nachteile von elektrochemischen Gassensoren
Elektrochemische Gassensoren sind wegen ihres linearen Ausgangs, ihres geringen Stromverbrauchs und ihrer guten Auflösung sehr beliebt. Viele aktuelle elektrochemische Sensoren weisen jedoch eine recht kurze Haltbarkeitsdauer auf, die mitunter zwischen sechs Monaten und einem Jahr liegt. In diesem Zeitraum kann ihre Empfindlichkeit um bis zu 20 % nachlassen.
Technische Herausforderungen
Die technischen Herausforderungen lassen sich in drei Hauptkategorien unterteilen:
● Herausforderungen bei der Sensorherstellung, darunter Wiederholbarkeit und Sensorspezialisierung, steigern die Komplexität.
● Technische Herausforderungen betreffen Sensoren während ihrer Lebensdauer, darunter Empfindlichkeitsverlust und elektromagnetische Verträglichkeit.
● Aufgrund der häufig unvorhersehbaren Verschlechterung der Sensorgenauigkeit wird die End-of-Life-Planung erschwert.
Durch die Integration der Signalkette können die Komplexität, die verbrauchte Leiterplattenfläche und der Stromverbrauch reduziert sowie die Genauigkeit verbessert werden.\\\
Single-Chip-Lösung
Der ADuCM355 von Analog Devices wurde speziell für die elektrochemische Gas- und Wasseranalyse entwickelt. Er umfasst zwei elektrochemische Messkanäle, ein Impedanzmessaggregat für die Sensordiagnose und einen Mischsignal-ARM® Cortex®-M3-Mikrocontroller mit extrem niedrigem Stromverbrauch für die Ausführung von Benutzeranwendungen, Sensordiagnosen und Kompensationsalgorithmen.
Weitere Informationen über diese Lösung und ihren Beitrag zu geringeren Wartungskosten und höherer Genauigkeit finden Sie im Artikel.
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