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题名工作温度对Pd-Ni合金薄膜电阻氢敏性能的影响
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作者
谢贵久
杨斌
张月鑫
张璐
季惠明
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机构
天津大学材料科学与工程学院先进陶瓷及加工技术教育部重点实验室
中国电子科技集团公司第四十八研究所
湖南大学材料科学与工程学院
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期381-389,共9页
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文摘
目的 围绕氢气传感器在航天领域生命保障系统、氢燃料电池汽车领域能源供给系统等领域氢气泄露检测的迫切需求,针对在实际工况下工作温度对Pd-Ni合金薄膜电阻氢敏性能影响尚不清楚的问题,研究不同应用场景下工作温度对Pd-Ni合金氢敏电阻的灵敏度、响应-恢复时间以及回零特性影响。方法 将氢敏电阻分别置于80、90、100、110℃等不同工作温度,采用一定流量的动态气体测试方法,通入不同氢气浓度的测试气体,通过数据采集系统实时测量其电阻变化曲线,并评价其氢气敏感特性。结果 通过提高工作温度,在2%H_(2)/N_(2)和4%H_(2)/N_(2)氢气浓度下,110℃下的灵敏度相比80℃近线性降低约28%,80℃下2个浓度点的响应-恢复时间分别从16.5、12.9 s降低至110℃下的12.5、9.5 s,灵敏度的降低幅度与响应-恢复时间的加快幅度在100~110℃趋于平缓;在氮气气氛或空气气氛下,其零点电阻存在差异或未恢复至绝对零点,不影响氢气浓度测量的绝对值。结论 工作温度升高会降低氢敏灵敏度,但能提升其响应与恢复时间,也能加速其零点电阻的恢复,100~110℃工作温度下综合性能较佳。测试氢气浓度越高,其响应恢复时间越快。同时也发现“假零点”现象,可以指导在实际场景中如何有效更优使用。
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关键词
工作温度
薄膜氢气
氢敏
Pd-Ni合金
假零点
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Keywords
working temperature
thin-film hydrogen
hydrogen sensitivity
Pd-Ni alloy
false-zero point
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分类号
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名薄膜氢气传感器改进型PID控温方法研究
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作者
周蒙
罗鹏
何迎辉
曾程
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机构
中国电子科技集团公司第四十八研究所、薄膜传感技术湖南省国防重点实验室
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出处
《自动化与仪表》
2024年第7期92-95,共4页
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文摘
为满足航天、航空、船舶等领域对氢气高精度测量的需求,针对电阻式薄膜氢气传感器的响应时间和测量精度易受温度波动影响的问题,该文提出了一种改进型数字PID控温方法,缩短了传感器温度进入稳态的时间,降低了超调幅度,提高了温度控制精度。试验结果表明,采用传统PID算法氢气传感器的调节时间为68 s,控温精度为±0.25℃,采用改进型PID算法其调节时间缩短至35 s,控温精度为±0.1℃,使氢气传感器响应时间缩短,信噪比得到提升,具备工程应用价值。
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关键词
PID
PWM
调节时间
控温精度
薄膜氢气传感器
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Keywords
PID
PWM
accommodation time
temperature control accuracy
thin film hydrogen sensor
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分类号
TP212.6
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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