TCS208F热导气体传感器

TCS208F和TCS208F3热导气体传感器

TCS208F和TCS208F3热导气体传感器元件由一个硅片组成，该硅片具有一层约1mm²的薄膜，该薄膜的材料具有非常好的电绝缘和热绝缘性能。薄膜上有两个薄膜电阻器,它们既用于加热膜又用于测量膜温度Tm。电阻器经过钝化处理，以保护它们免受气体的影响。薄膜被二个小硅片完全覆盖，硅片上蚀刻有一个矩形空腔。在薄膜上方形成的中空空间是导热部分。气体仅通过扩散而非流动通过膜盖上的一个小横向开口进入测量部分。传感器芯片及其盖子连接到硅支撑件上，硅支撑件也允许气体交换到膜的下侧。传感器通过金线接合电连接到八引脚底座。由于膜周围气体的热导率l，热能从保持在较高温度Tm的膜中耗散。测量的是温度稳定电路中保持膜的过量温度DT恒定所需的信号。

TCS208F和TCS208F3热导气体传感器特点

• 导热系数气体传感器
• 硅微机械学
• 非常小的尺寸
• 短时间常数
• 极小气体体积的测量
• 扩散气体交换
• 测量氢含量热导率
• 通过评估分析二元气体
• 二氧化碳与甲烷的测定
• 天然气判别
• 氦气或氙含量的测量

TCS208F和TCS208F3热导气体传感器应用

• 工业应用，气体分析仪，例如氢气分析仪和氦气分析仪
• 气体特性监测
• 测定气体浓度，例如氢气传感器、氦气传感器
• 填埋或消化气体分析
• 不同来源气体或成分气体

TCS208F和TCS208F3热导率气体传感器工作原理

TCS208F传感器上的四个电阻器Rm1、Rm2、Rt1和Rt2分别为分别连接到TO8型底座上的八个引脚。在TCS208F3上，Rm1和Rm2以及Rt1和Rt2串联连接。图1显示了从传感器侧看的引脚分配。为了操作传感器，建议向两个膜电阻器Rm1和Rm2施加大致相等的加热功率，以避免加热表面上的温度梯度。用于通过重新测量环境温度的功率，电阻器Rt1和Rt2不应超过电阻器Rm1和Rm2中耗散的功率，以避免加热传感器芯片。

TCS208F和TCS208F3热导率气体传感器订购信息
“热导率气体传感器TCS208F”或“热导气体传感器TCS208F3”，适用于可选的3只针脚版本。

热导气体传感器相关产品

热导氢气传感器基于不同气体的热导率差异来工作。氢气的热导率远高于空气，因此在氢气存在的情况下，传感器的热导率会发生变化，用于实时检测氢气泄漏情况‌。其高灵敏度和快速响应的特点，使得够在氢气泄漏达到危险水平之前及时发出警报，从而有效预防安 全事故。

• 热导原理氢气传感器‌优点：热导式传感器可在大范围内实现较为快速的氢气传感（约在10秒内）。它对于氢气的检测具有较宽的测量范围，且在某些情况下能提供相对稳定的性能‌，而且寿命较长，在10年以上。这种热导氢传感器还可以检测高浓度的残氢排放，而且达到很高的精度。催化燃烧的氢气传感器无法进行残氢气检测。
• 根据氢气热导率缺点：对高热导率气体（如氦、甲烷、一氧化碳等）会造成交叉敏感，难以实现对低浓度（500ppm以下）氢气的准确检测。

热导原理氢气传感器在燃料电池车中的应用，不仅提高了车辆的安 全性，还有助于保护环境和提升车辆性能。随着燃料电池技术的不断发展，热导原理氢气传感器在燃料电池车中的应用前景将更加广阔。

TCD-5880-P2RW热导气体传感器敏感元件技术参数规格（22℃和1 V电源）
参数                          类型*               单位                  符号                注释
尺寸
裸模die尺寸                2.50 x 3.33        平方毫米
裸模厚度                     0.3                mm
膜厚                            1                    μm
重量                            0.72              克                     TO-5上的XEN-TCG3880
重量                            1.05                克                         XEN-TCG3880
输出
真空中 在0毫巴            130             V/W            具体取决于生产批次
温度系数（0 Pa）        -0.0            6%/K
空气中在100 kPa         30             V/W                       无上部散热器
空气中在100 kPa         6              V/W                     上部散热器为20μm
氦气中在100 kPa         7             V/W
在空气中，10 MPa         -13         %                 与输出100 kPa相比的变化，R版本
氦气中，10 MPa             2            %             与输出100 kPa相比的变化，R版本
时间常数
在空气中                     9             ms
真空中                         36         ms

稳定性
短期                         10         ppm                                 1天，温度良好+相对湿度稳定
长期                         1200      ppm                                 1年，温度和相对湿度校正
热电堆 

阻抗                         55                     千欧                         Rtp
有效灵敏度                 1.3                 mV/K                     Stp                     指加热器的温度
固有灵敏度                 2.4                 mV/K                 平均塞贝克系数0.2 mV/K，12根线
温度系数                     0.05                 K
加热器
阻抗                             0.6          千欧                 Rheat
温度系数                     0.1             K                     加热器电阻的
热电阻
薄膜                         100             kK/W             真空输出除以热电堆灵敏度
温度系数                    -0.11             K                 真空中
膜+气体                     23             kK/W                 空气中
温度系数                 -0.08                 K         空气中
Max.加热电压                                      Uheat
在空气中                 2.5                 V
真空中                     1                     V
传感器环境温度                                                         不保证终身无保障
Min.限度                     -250                     ℃                 输出信号可能没有显著变化
                                -250至-273             ℃                     输出信号减少
Max.限度                     240                     ℃                     在类似设备上测试，时间短
加热器Max.温度             250                 ℃                 长期无漂移，绝 对 Max.额定值
Pt100                 B级         ± 0.3         0℃                             0℃时误差