前期給大家介紹了（le）影響氣體傳感器讀數（shù）的因素：氣體（tǐ）濃度和（hé）平衡氣（背景氣），今天為（wéi）大家介紹第三個因素——環境溫度，詳情（qíng）如下：

環境溫度：  絕大多數氣（qì）體傳（chuán）感器對環境溫度是敏感的。其原因是無論化學反應、電子元（yuán）器件（jiàn），還是無機和有（yǒu）機材料，性能參數都會隨溫度而變化。造成傳感器輸出的電流和電（diàn）壓的變化。

一、不同傳感器的使（shǐ）用溫度範圍是怎樣的？

催化燃燒傳感器(LEL)：

LEL的使（shǐ）用（yòng）溫度範圍很寬（kuān），從-40℃到70℃都可（kě）以使用。中國的消防所要求（qiú）的溫度範圍就是從-40℃到70℃。

電化學傳感器(EC):

電化學傳感器溫度範圍稍微窄一點，一般（bān）是-20℃到55℃。型號比較新的EC傳感器可以做（zuò）到在-40℃工作。但是，EC傳感器無法長時間在高（gāo）溫環境工作，主要是因為EC傳感器內部有酸性或堿性的液體，在高溫的環境中水（shuǐ）分會蒸發或迅速增加，從而造成電解液損失或漏液。現象就是響應時間T90變長，回零（líng）時間變長，靈敏度變低，甚至無響應。對（duì）EC傳感器來說，惡劣的（de）情況是高溫低（dī）濕(HTLH)和高溫高濕(HTHH)。

非色散紅外傳（chuán）感（gǎn）器(NDIR):

NDIR傳感器（qì）的溫度範圍很寬，可以達到軍工級-55℃到100℃以上。在外太空（kōng）探測氣體就靠它。

光離子化傳感器(PID):

PID傳感器的溫度範圍比較窄，做（zuò）不到（dào）像NDIR一樣。一般能夠接受的就是-25℃到55℃。

金屬氧化物半導體傳感器(MOS):

MOS傳感器的溫度範圍可以很寬，但是溫漂相當嚴重。它的靈敏（mǐn）度的數量級和溫度係數的數量級（jí）之間是可以比擬的，因此MOS並不適合用在高溫和低溫環境，隻使用於普（pǔ）通的室溫環境中。

二、環境溫度是如何影響氣體濃度（dù）測量結果的?

催（cuī）化燃燒（shāo）傳感器(LEL)：

先回（huí）顧一下LEL傳感器的原理:催化（huà）珠是（shì）鉑（bó）金絲纏繞而成（chéng）的（de），鉑金絲的電阻是隨溫度變化而變化的，溫度越高，電阻越大。當鉑金（jīn）絲的溫度在四百多度的時候，催化珠表麵的催化劑活性（xìng）開始顯（xiǎn）著（zhe）。這時，當催化劑（jì）接觸甲烷的時候，甲烷開始燃燒，將熱量傳導給鉑（bó）金絲，鉑金絲電阻變大。

了（le）解了原理，此問題就好解答了:當環境溫度（dù）升高或降低的時候，催化珠中鉑金絲的溫度也會有變化。雖然催化珠是配對使用，消除掉（diào）了一些溫度變化（huà）帶來的影響，那也僅僅對於傳感器零點有效，靈敏度還是會隨溫度變化而變化的。

電化（huà）學傳感器（qì）(EC):

EC傳（chuán）感（gǎn）器內（nèi）部是發生的氧化還原（yuán）反應。凡是化學反應，反應速度都會隨溫度變化而變化。普（pǔ）遍的規律是，溫度越低，傳感器靈（líng）敏（mǐn）度越低，溫度越（yuè）高，傳感器靈敏度越（yuè）高。

在所有的電化學傳感器中（zhōng），原電池型的氧氣傳感器(氧電池)的溫漂是（shì）較小的。從+20℃降溫到-20℃，其靈敏度僅下降約10％。氫氣傳感器的溫漂是較大（dà）的，從+20℃降溫到-20℃，其靈敏度下降（jiàng）約80％。

非色散紅外傳（chuán）感器（qì）(NDIR):

NDIR傳感（gǎn）器信號隨環境溫度（dù）變化的因素比較多，包括:光源的光譜（pǔ）、探（tàn）測器、濾（lǜ）光片（piàn）溫度係數、運放溫度係數、電阻和電容溫度係數等諸（zhū）多因素。當這些因素綜合作用的時候，使得NDIR的溫度補償變（biàn）得非常複雜。這也是NDIR傳感器價格高的原因之一。

光離子化傳感（gǎn）器(PID):

PID的溫（wēn）度漂移（yí）主要由電子元器件的溫度漂移（yí）帶（dài）來。氣體物質的電離能幾乎不受溫度變化的（de）影響。這些電子（zǐ）元器（qì）件包括運放、電阻、電容、變壓（yā）器線（xiàn）圈。
需要（yào）注意的是，當溫（wēn）度低到（dào）一定程度（dù），紫外燈(UVLamp)就會點不亮。更致命的是（shì），紫外燈的兩個部（bù）件——燈（dēng）管和透光片會因為熱（rè）膨脹係（xì）數不同而發生裂縫。這樣紫外燈就因為漏氣而報（bào）廢了。

金屬氧化物半導體傳感（gǎn）器(MOS):

MOS傳感器的溫漂是相當大的，這也（yě）是MOS傳感器不適合工業，而隻適用（yòng）於民用環境的主要原因之一。您可能（néng）會說，溫漂大，做溫度補償不就可以了嗎？做過工程師（shī）的朋友們都會清楚，讓一隻溫漂超過±30％的傳感器在高低溫下做到±3%的精度，幾乎是一件不可能的事（shì）情。
在民用環境，溫度（dù）變化不大，如10℃-40℃，而且要求精度不高，僅僅要求報（bào）警的（de）情況下，MOS的確是不錯的低成本（běn）選擇。

三、如（rú）何消除環（huán）境溫度帶來的影響？

催化燃燒傳感器(LEL)：

一（yī）般不需要溫度（dù）補（bǔ）償。LEL傳感器在研發的過程中，就已經考慮到了（le）溫漂。從-20℃到50℃，零點和量程點有1%-3%LEL的溫漂，用戶也是可以接受的。

電化學傳感器(EC):

需要做溫度補償，一般用一元二次（cì）方程或一（yī）元三次方程就能解決。自變量是溫度，單位是℃，因變量是歸一化後的溫度係數，單位是％。

非色散紅外傳感器(NDIR):

NDIR消除溫度的影（yǐng）響辦法有幾種，成本都比較（jiào）高。一種（zhǒng）是公式法，二（èr）種是查表法，三種是恒溫法。

光離子化傳感器(PID):

需要做（zuò）溫度補償，和EC傳感器類似，一般采用一元二次方（fāng）程和一元三次方程就能解決。

金屬氧化物半導體傳感器(MOS):

需要做溫（wēn）度補償（cháng），但需要注意的是，即使經過溫度補償，精度（dù）也不會很高。因為MOS傳（chuán）感器的一致性不好，用統一（yī）的溫度補（bǔ）償（cháng）公（gōng）式恐怕難以達到精度要求。比較好的辦法是逐個MOS傳感器進行補償，用一元（yuán）二（èr）次方（fāng）程，或用查表法。當然，這兩種方法成本也是比較高的。