Mỗi người trong chúng ta đều có khả năng ngửi được hơn 1 tỷ mùi khác nhau nhờ sự tồn tại của gần 400 thụ thể mùi trong mũi. Tuy nhiên, không phải ai cũng có khả năng nhận biết loại khí và nồng độ khí trong không khí. Chính vì vậy, cảm biến khí đã được phát triển với nhiều loại và ứng dụng khác nhau. Các cảm biến khí có thể phát hiện nhiều loại khí như oxi, carbon dioxide, nitơ, methane và nhiều loại khí khác. Chúng có thể được sử dụng để phát hiện sự rò rỉ khí độc hại, giám sát chất lượng không khí trong các ngành công nghiệp và văn phòng, và còn nhiều ứng dụng khác.
Contents
Ứng dụng của cảm biến khí
- Cảm biến khí thường được sử dụng để kiểm tra chất lượng không khí trong máy lọc không khí.
- Làm thiết bị đo nồng độ cồn, phân tích hơi thở.
- Được sử dụng trong các ngành công nghiệp để theo dõi nồng độ của các khí độc hại.
- Được sử dụng trong các hộ gia đình để phát hiện sự cố khẩn cấp như rò rỉ khí gas.
- Được sử dụng tại các vị trí giàn khoan dầu để theo dõi nồng độ của các khí thải ra.
- Được sử dụng tại các khách sạn nơi công cộng để phòng tránh có người hút thuốc.
- Được sử dụng trong kiểm tra chất lượng không khí tại các văn phòng.
- Được sử dụng trong máy điều hòa không khí để theo dõi mức CO2.
- Được sử dụng trong việc phát hiện đám cháy (cảm biến khói).
- Dùng để kiểm tra nồng độ các chất khí trong mỏ.
READ MORE:
Loại cảm biến khí
Cảm biến khí được phân loại thành nhiều loại khác nhau dựa trên loại phần tử cảm biến mà nó sử dụng. Các loại cảm biến khí khác nhau bao gồm cảm biến khí dựa trên oxit kim loại, cảm biến khí quang, cảm biến khí điện hóa, cảm biến khí dựa trên điện dung, cảm biến khí nhiệt lượng và cảm biến khí dựa trên âm thanh. Trong số các loại này, cảm biến khí dựa trên chất bán dẫn oxit kim loại được sử dụng phổ biến nhất.
Bạn đang xem: Cảm biến khí: Ứng dụng và loại cảm biến khí
Cấu tạo của một cảm biến khí dựa trên chất bán dẫn oxit kim loại
Cảm biến khí dựa trên chất bán dẫn oxit kim loại có các thành phần chính sau:
-
Lớp cảm biến khí: Đây là thành phần quan trọng nhất trong cảm biến, được sử dụng để cảm nhận sự thay đổi nồng độ khí. Lớp cảm biến khí là một điện trở hóa trị và có giá trị điện trở thay đổi dựa trên nồng độ khí trong môi trường. Khi có khí, điện trở thay đổi và dòng điện cũng thay đổi, cho thấy sự thay đổi nồng độ khí.
-
Cuộn dây sưởi: Mục đích của cuộn dây sưởi là đốt cháy phần tử cảm biến để tăng độ nhạy và hiệu quả của nó. Cuộn dây sưởi được làm bằng Niken-Crom có nhiệt độ nóng chảy cao, cho phép nó nóng lên mà không bị nóng chảy. Cuộn dây sưởi thường nóng lên và có khói và mùi cháy.
-
Xem thêm : Đèn LED Cảm Biến Ánh Sáng – Hiệu Quả Và Tiện Lợi
Dây bạch kim: Dây bạch kim giúp di chuyển các electron một cách hiệu quả trong dòng điện rất nhỏ của phần tử cảm biến.
-
Điện cực: Điện cực được làm bằng vàng và được nối với đầu ra của lớp cảm biến, đảm bảo dòng điện đi vào thiết bị cuối cùng.
-
Gốm ống: Gốm ống được làm bằng AL2O3, giữa lớp cảm biến và cuộn dây sưởi, giúp duy trì quá trình đốt cháy và độ nhạy cao cho lớp cảm biến.
-
Lưới che cảm biến: Lưới che đảm bảo an toàn cho các phần tử cảm biến.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến khí
Cảm biến khí dựa trên chất bán dẫn oxit kim loại sử dụng một điện trở hóa trị SnO2. Trong môi trường không khí sạch, SnO2 có độ dẫn điện thấp. Khi có khí dễ cháy, các phần tử khí phá vỡ liên kết hóa học giữa oxy và các điện tử tự do trong SnO2, giải phóng các điện tử tự do. Sự thay đổi nồng độ khí dễ cháy sẽ dẫn đến sự thay đổi điện trở của SnO2 và dòng điện chạy qua mạch cũng thay đổi. Điện trở tải sẽ phản ánh sự thay đổi này.
Cách sử dụng cảm biến khí
Cảm biến khí có 6 chân, trong đó 4 chân (A, A, B, B) có thể được sử dụng làm đầu vào hoặc đầu ra và 2 chân (H, H) được sử dụng để làm nóng cuộn dây sưởi. Khi tín hiệu analog từ cảm biến đạt đến giá trị cảnh báo được cài đặt, đèn led sẽ sáng và cuộn dây sưởi sẽ được kích hoạt, đồng thời cảnh báo sẽ được gửi qua điện thoại.
Cảm biến khí có sẵn tại Nshop
Xem thêm : Carbon Footprint: Hành động vì môi trường bền vững
Tại Nshop, bạn có thể tìm thấy các loại cảm biến khí như MQ-2, MQ-3, MQ-4, MQ-7, MQ-9 và MQ-135. Mỗi loại cảm biến có ứng dụng và đặc điểm riêng.
READ MORE:
Tự chế bộ cảnh báo rò rỉ khí Gas bằng Arduino
Bạn có thể tự chế bộ cảnh báo rò rỉ khí gas sử dụng Arduino và module SIM. Bạn sẽ cần cắm các thiết bị và lập trình Arduino theo sơ đồ được đính kèm trong bài viết. Sau đó, bạn có thể thử nghiệm bằng cách gửi và nhận tin nhắn cảnh báo khi cảm biến khí phát hiện rò rỉ khí gas.
Dự án này sử dụng giá trị cảnh báo được cài đặt trong code. Khi giá trị đọc từ cảm biến vượt quá giá trị cảnh báo, đèn led sẽ sáng, và sau đó thiết bị sẽ gọi điện và gửi tin nhắn cảnh báo.
Đây là một ứng dụng thực tế và hữu ích để bảo vệ bạn và gia đình khỏi nguy hiểm của rò rỉ khí gas.
Đừng quên theo dõi video demo và thực hiện code với Arduino để hiểu rõ hơn về hoạt động của dự án này.
Đó là những thông tin cơ bản về cảm biến khí, ứng dụng và loại cảm biến khí. Hy vọng bài viết này giúp bạn hiểu rõ hơn về cảm biến khí và cách sử dụng chúng trong cuộc sống hàng ngày.
Nguồn: https://cite.edu.vn
Danh mục: Học tập
