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納米微孔金屬氧化膜與氧化鋁露點傳感器的比較
閱讀：1616發(fā)布時間：2022-9-5
導電的金屬基片和多孔金層作為的電容的兩個極板，中間是多空的金屬氧化膜。電容的大小取決于極板的大小、極板之間的距離和極板之間絕緣體的介電常數(shù)。除了介電常數(shù)之外的兩個因素都是固定值，傳感器周圍的氣體會進入到傳感器微孔之中，其中水分的高介電常數(shù)使傳感器的介電常數(shù)發(fā)生很大變化，并且這介電常數(shù)的變化 主要是由進入氧化膜微孔中的水分引起的，即使是氣體中的水分含量變化幅度很小。
01 背景介紹
納米微孔金屬氧化膜露點傳感器是美國菲美特(phymetrix)公司于2007 年推出的一款測量氣體濕度用的電容型傳感器，其發(fā)明者為 Bedros 先生。能夠在‐110℃～+20℃的露點溫度范圍內(nèi)快速準確地測量氣體及液體中的水分含量。
傳統(tǒng)的氧化鋁傳感器，其代表行為上世紀90 年代由Bedros 先生在考撒-深特（cosaxentaur）公司推出的超薄膜 (HTF™) 氧化鋁技術，為原GE下屬的巴納（panametrics）及其他公司如特利丹（teledyne）、仕富梅（Servomex）等廣泛應用。
另有英國肖氏（shaw）及其派生公司在上世紀60年代研究的Shaw Moisture Meters 及英國米希爾公司的陶瓷氧化鋁傳感器。
02 產(chǎn)品比較
| 公司 | phymetrix | xentaur | shaw | 米希爾 |
| 原理 | 納米微孔金屬氧化膜 | 超薄膜 (HTF™) 氧化鋁 | 氧化鋁 | 陶瓷氧化鋁 |
| 露點測量范圍 | -110°C～+20°C | -100°C～+20°C | -100°C～+20°C | -100°C～+20°C |
| 準確度 | ±2°C | ±3°C | ±3°C | ±3°C |
| 相對響應時間 | 快 | 中等 | 快 | 慢 |
| 線性 | 全量程準確 | 全量程準確 | -60以下偏差大 | 全量程偏差大 |
03 美國菲美特露點儀的技術優(yōu)勢
基本原理
導電的金屬基片和多孔金層作為的電容的兩個極板，中間 是多空的金屬氧化膜。電容的大小取決于極板的大小、極板之間的距離和極板之間絕緣體的介電常數(shù)。除了介電常數(shù)之外的兩個因素都是固定值，傳感器周圍的氣體會進入到傳感器微孔之中，其中水分的高介電常數(shù)使傳感器的介電常數(shù)發(fā)生很大變化，并且這介電常數(shù)的變化 主要是由進入氧化膜微孔中的水分引起的，即使是氣體中的水分含量變化幅度很小。
獨*的結構
納米微孔結構設計使傳感器在水分含量非常少的情況下利用針對于水分的毛細管作用使傳感器內(nèi)外達到平衡時，內(nèi)外的水分濃度成指數(shù)比例，因此即使傳感器外的水分含量變化很小，傳感器的電容變化也會很大，這個電容的變化量足以讓儀器檢測到，因此使傳感器能夠具有更寬廣的測量范圍（‐110～+20℃dp），并且響應更靈敏，漂移量更小，耐用性更好。
?美國phymetrix公司的露點分析儀采用納米薄膜同軸電容法原理，測試氣體中水份含量，是*技術。
?納米傳感器具有吸附大量水分子的能力，露點可測低至 ‐110℃dp；
?phymetrix公司校準實驗室可為每臺儀器執(zhí)行 NIST 校準證書標準，保證其精度為± 2℃dp；
?通過傳感器干燥室存儲機制，響應時間還可以進一步加快，十分鐘可以得到測試趨勢讀數(shù)；
?內(nèi)置的溫度傳感器和可選壓力傳感器可進行校準補償，保證測量的一致性和重復性；
?納米薄膜進一步保證數(shù)據(jù)漂移量更小，從而解決了常規(guī)電容法測量濕度的難題。
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