3.1 - Strategien zur Optimierung des temperaturzyklischen Betriebs von Halbleitergassensoren
- Event
- AHMT 2014 - Symposium des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik
2014-09-18 - 2014-09-20
Saarbrücken - Chapter
- Gasmesstechnik
- Author(s)
- T. Sauerwald, T. Baur, A. Schütze - Lehrstuhl für Messtechnik, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D
- Pages
- 65 - 74
- DOI
- 10.5162/AHMT2014/3.1
- Price
- free
Abstract
Wir stellen ein Verfahren vor, mit dem der temperaturzyklische Betrieb von Sensoren im Hinblick auf Sensorresponse, Sensitivität und Selektivität optimiert werden kann. Das Verfahren wird für zwei verschiedene auf SnO2 basierende Sensoren angewendet (GGS 1330 der Firma Umweltsensortechnik und AS MLV der Firma Applied Sensors). Es zeigt sich, dass sich mit diesem Verfahren sehr hohe Sensorresponse realisieren lassen, so wurde z.B. mit dem AS MLV für ein Gasangebot von 1 ppm Ethanol in synthetischer Luft eine Response (G/G0-1) von ca. 7000 gemessen. Dieser Wert übertrifft den Wert für den isothermen Fall um den Faktor 700. Weiterhin ändert sich beim dynamischen Betrieb der funktionelle Zusammenhang zwischen Sensorresponse und Konzentration, der für die meisten Fällen gut durch eine Potenzfunktion genähert werden
kann. Der Exponent dieser Funktion ist im dynamischen Betrieb über einen weiten Bereich variabel und zum Teil deutlich größer als im statischen Betrieb. Daher kann ein großer Konzentrationsbereich mit hoher Sensitivität gemessen werden. Durch den Vergleich der Sensitivitätskennlinien bei verschiedenen Gasen kann auch die Selektivität optimiert werden, wie am Beispiel der Messung von Ethanol (500 ppb) und Benzol (25 ppb) mit einem GGS1330 gezeigt wird.