前期給大家介紹了影響氣體傳感器讀數的因素：氣體濃度和平衡氣（背景氣），今天為大（dà）家介紹第（dì）三個因素——環境（jìng）溫度，詳情如（rú）下：

環境溫度：  絕大多數氣體（tǐ）傳感（gǎn）器對環境溫度是敏感的。其原因是（shì）無論（lùn）化學反應（yīng）、電子元器件，還是無機和有（yǒu）機材料，性能參數都（dōu）會隨溫度而變化。造成傳（chuán）感器輸出的電（diàn）流和電壓的變化（huà）。

一、不同傳感器的使用（yòng）溫度範圍是（shì）怎樣的？

催化燃燒（shāo）傳感器(LEL)：

LEL的使用溫（wēn）度（dù）範圍很寬，從-40℃到70℃都可（kě）以使用。中國的消防所（suǒ）要求的溫度（dù）範圍就是從-40℃到70℃。

電化學傳感器(EC):

電化（huà）學傳感器溫度（dù）範圍稍微窄（zhǎi）一點（diǎn），一般（bān）是-20℃到55℃。型號比（bǐ）較新的EC傳感器可以做（zuò）到在-40℃工作。但是，EC傳（chuán）感器無法長時間在高溫環境工作，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（huán）境中水分會蒸發或迅速增加，從而造成電解液損失或漏液（yè）。現（xiàn）象就是響應時間（jiān）T90變長，回零時間變長，靈敏度變低，甚至無響應。對EC傳感器來說，惡劣的情況是高溫低濕(HTLH)和高溫（wēn）高濕(HTHH)。

非色（sè）散（sàn）紅外傳感器(NDIR):

NDIR傳感器的溫（wēn）度範圍很（hěn）寬（kuān），可以達到軍工（gōng）級-55℃到100℃以上（shàng）。在外太空探測氣體就靠它。

光離（lí）子化傳感（gǎn）器(PID):

PID傳感器的溫度範圍比較窄（zhǎi），做不到像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（wéi）可以很寬，但（dàn）是溫漂相當嚴重。它的靈敏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（jìng），隻使（shǐ）用於普通（tōng）的（de）室溫環境中。

二、環境溫度是如何影響氣體濃度測量結果的?

催化燃燒傳感器(LEL)：

先回顧一下LEL傳感器的原理（lǐ）:催化珠是（shì）鉑金絲纏繞而成（chéng）的，鉑金絲的電阻是隨溫度變化而變化的，溫度越高（gāo），電阻越大。當鉑（bó）金絲的溫度在（zài）四百多度（dù）的時候，催化（huà）珠表麵的（de）催化劑活性開始顯著。這時，當催化劑接觸甲烷的時候，甲烷開（kāi）始（shǐ）燃燒，將熱量傳（chuán）導給鉑金絲，鉑金絲電阻（zǔ）變（biàn）大。

了解了原理（lǐ），此問題（tí）就好解答了（le）: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（biàn）化。雖然催（cuī）化（huà）珠是配對使用（yòng），消除掉了一些溫度變化帶來的（de）影響，那也僅僅對於傳感器零點有效（xiào），靈敏度還是會隨溫度（dù）變化而變化的（de）。

電化學傳感器(EC):

EC傳感器內（nèi）部是（shì）發生的氧化（huà）還原反應。凡是化學反應，反應速（sù）度都會隨溫度（dù）變化而變化。普遍的規律是，溫度越低，傳感器靈敏度（dù）越低，溫度越（yuè）高，傳感器靈（líng）敏度（dù）越高。

在所有（yǒu）的電化學（xué）傳感器中，原電（diàn）池（chí）型的氧氣傳（chuán）感器(氧電池)的溫漂是較小的。從+20℃降溫到（dào）-20℃，其靈敏度（dù）僅下降約10％。氫氣傳感器的溫漂（piāo）是較大的，從+20℃降溫（wēn）到-20℃，其靈敏度下降約80％。

非色散紅外傳感器(NDIR):

NDIR傳感器信號隨環境溫度變化的因素比較多，包括:光源的光譜、探測器、濾光片溫度係數、運放溫度（dù）係數、電阻和電容溫度係數等諸（zhū）多因素。當這些因素綜（zōng）合作用的時候，使得NDIR的溫度補償（cháng）變得非常複雜。這也是（shì）NDIR傳感器價格高的原因之一。

光離子化傳感器（qì）(PID):

PID的溫度漂移主要由電（diàn）子元器件的溫度漂移帶來。氣體物質的電離能幾乎（hū）不受溫度變化的影響（xiǎng）。這（zhè）些電子元器件包括運放、電阻、電容、變壓器線圈。
需要注意的是，當溫（wēn）度低到一定程度，紫外燈(UVLamp)就會點不亮。更致命的是，紫（zǐ）外燈的兩個部件——燈（dēng）管和透光片會因為熱膨脹係數不同（tóng）而發生裂縫。這樣紫外燈就因為漏氣而報廢了。

金屬（shǔ）氧化物半導體傳感器(MOS):

MOS傳感器的溫漂是相（xiàng）當大（dà）的，這也是MOS傳感器不適合（hé）工業，而隻適用於民用環境的主要原因之一。您可能會說（shuō），溫漂大（dà），做溫度補償不（bú）就可以了嗎？做（zuò）過工程師的（de）朋友們都會清楚，讓一隻（zhī）溫漂超過±30％的傳感器在高低溫下做到（dào）±3%的精度，幾乎是一件不可能的事情。
在民用（yòng）環境，溫度變（biàn）化不大，如10℃-40℃，而且要求（qiú）精度不高，僅僅要求（qiú）報警的情況下，MOS的確是不錯的（de）低成本選擇。

三、如（rú）何消（xiāo）除環境溫（wēn）度帶來的影響？

催化燃燒傳感器(LEL)：

一般（bān）不（bú）需要溫度補償。LEL傳感器在研（yán）發的過程中，就已經考慮到了溫漂。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（gǎn）器(EC):

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

非色散紅外（wài）傳感器(NDIR):

NDIR消除溫度的影響辦法有幾種，成本都（dōu）比較高。一種是（shì）公式法，二（èr）種是查表法，三種是恒溫法。

光離子化傳感器(PID):

需要做溫度（dù）補償，和EC傳感器類似，一般（bān）采用一元二次方程和一元三次方程（chéng）就能解決。

金屬氧化物半導（dǎo）體傳感器(MOS):

需要做溫度補（bǔ）償，但需（xū）要（yào）注意的（de）是，即使經過溫度補償，精度也不會很高。因為MOS傳感器的一致性不好，用統一的溫（wēn）度補償公式恐怕（pà）難以達到精（jīng）度要求。比較好（hǎo）的辦（bàn）法是逐個MOS傳感器進行（háng）補償，用一元二次方程，或用（yòng）查表法。當然（rán），這兩（liǎng）種方法成本也是（shì）比較高的。