S101 Diffusion Oxygen Sensor
S101 – это диффузионный кислородный сенсор, предназначенный для измерения концентрации кислорода в диапазоне от 0 до 100% внутри запаянной камеры. Сенсор работает по принципу диффузии кислорода из окружающей атмосферы через мембрану, что позволяет контролировать уровни O₂ в закрытой системе.
Принцип работы
Гальваническая ячейка:
- Сенсор представляет собой свинцово-кислородную батарею, состоящую из свинцового анода, кислородного катода и кислотного электролита.
- На сенсоре установлена тефлоновая FEP мембрана с нанесённым золотым электродом. Кислород, диффундируя через мембрану, электрохимически восстанавливается на золотом электроде.
Постоянная разрядка:
- Между анодом и катодом подключены резистор и термистор для компенсации температуры, что обеспечивает постоянную разрядку батареи.
- Выходной сигнал пропорционален току, протекающему через цепь, и парциальному давлению O₂, контактирующего с мембраной.
Передача сигнала:
- Сигнал с датчика поступает в компьютер через интерфейс сбора данных и отображается в программном обеспечении как процентное содержание O₂.
Технические характеристики
Диапазон измерения:
- Стандартно 0–25% O₂ (линейно); при необходимости может быть расширен до 0–100%.
Калибровка:
- Однократная калибровка, требующая только атмосферного воздуха.
Выходной сигнал:
- Линейный сигнал с выходом 0–5 В, при регулируемом усилении.
Разрешение и точность:
- Разрешение: ±50 ppm
- Точность: ±0.21% от полного диапазона
Время отклика:
- 90% отклика за 12 секунд
Температурная компенсация:
- Встроенная система для компенсации изменений температуры.
Рабочий диапазон давления:
- От 0.5 атм до 1.5 атм (выходное напряжение меняется пропорционально давлению).
Эксплуатационные параметры:
- Эффективный температурный диапазон: 5–40°C
- Защита от ударов: до 2.7 G; рекомендуется избегать сильных вибраций.
- Ожидаемый срок службы: 4–5 лет (замены являются недорогими).
Механические особенности:
- Сенсор оснащён 1/8-дюймовым Nylon NPT Union.
- Вес: 125 г
Питание:
- Питается от 5 В (подача осуществляется через компьютерный интерфейс).
Применение
- Измерение фотосинтеза в запаянной камере для листьев.
- Мониторинг уровней O₂ в закрытых системах, где важен контроль за концентрацией кислорода.