神马文学网二氧化碳传感器农业上的应用
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/24 01:32:19
农业对于国家的发展起着举足轻重的作用，如何发展农业，以及如何提升农作物的产量一直是农业科学家们研究的方向。目前一些改善农作物生存环境的如湿度传感器，二氧化碳传感器，二氧化碳变送器等。而二氧化碳作为光合作用的主要反应物，其浓度大小直接关系到农作物的光合效率，决定着农作物的生长发育，成熟期，抗逆性，质量、产量等。二氧化碳传感器能够检测出大气环境中二氧化碳气体含量，常常用于农业气肥的自动控制上。
目前，国际 E成熟的二氧化碳传感器有电化学式、半导体陶瓷式、固体电解质式、红外吸收式等四种原理产品。半导体陶瓷式二氧化碳传感器以其制作简单、成本低廉、抗恶劣环境等特点，受到业内人士的重视。用于农业气肥监控的二氧化碳传感器由于使用的环境十分恶劣，如：喷水灌溉产生的高湿，喷洒农药产生的环境污染，阳光直射产生的高温，风产生的砂土影响都会对传感器产生危害，影响传感器性能，甚至影响农业气肥监控系统的控制效果。因此，了解和掌握CO2传感器的适应环境能力，对产品的实际应用具有重要意义，可靠性环境试验的目的可以模拟传感器贮存、运输、使用等环境条件，尽可能暴露出传感器的质量问题并客观地评价传感器适应环境能力。为产品的失效分析，设计更改及制造工艺改进提供依据。依据传感器环境试验结果数据，采用了经典法，信赖法，贝叶斯方法，推断出二氧化碳传感器的环境可靠度。对产品失效进行了分析，指出了改进措施。1环境试验条件及失效判据
二氧化碳传感器工作原理：陶瓷材料的晶格的振动和对电子运动产生阻碍作用，温度变高，晶格振动加强、振幅加大，阻碍电子作用增强。宏观反映出铂电阻随时温度变化而变化，通过测定阻值变化即可反映出温度变化，达到对温度测量的目的。二氧化碳传感器一般以精度为特征参数，传感器无论任何失效模式，如引线松动、敏感体断裂、敏感材料老化、加热器性能漂移等都可以反映在测量精度变化上。故将二氧化碳传感器的失效判据为传感器精度，按照企业标准要求及行业标准要求，测量精度±5％。若经试验后传感器精度超出±5％，即可判定传感器失效。
气肥二氧化碳传感器经九种环境试验后，照企业标准要求及行业标准要求，在气肥传感精度测试系统上测试了精度。分析环境试验结果，有 1只产品在振动条件下发生失效，说明此种结构的二氧化碳传感器产品耐环境振动能力较弱。再进一步失效分析发现，由于二氧化碳传感器结构设计成悬浮式，因敏感体质量相对焊点强度较大，故而环境震动引起引线焊点开裂导致传感器失效。在下一步结构设计改进中，增加玻璃纤维丝包围敏感元件使其成为半固态结构，这样可大大提高传感器的抗振性。