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Funktionsweise; Theorie - INFICON Extrima Benutzerhandbuch

Wasserstoff-lecksuchgerät (hw ii)
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3. Funktionsweise

Theorie

Das EXTRIMA -Lecksuchgerät ist auf der Basis
DE
der mikroelektronischen Sensortechnologie,
die auch als GAS-FET-Technologie bekannt
ist, entwickelt worden. Der Sensor ist ein
Feld effekt-Transistor in einem integrierten
Schaltkreis. Die Torelektrode des Transistors ist
aus einer Wasserstoff absorbierenden Metall-
legierung gefertigt (Metallhydrid).
We n n d i e s e s G e r ä t m i t Wa s s e r s t o f f
beaufschlagt wird, werden die Gasmo-
leküle an seiner Oberfläche absorbiert, in
Wasserstoff-Ionen (Protonen) dissoziiert
und verbreiten sich schnell im Tormetall.
Die Absorbierung der Wasserstoff-Ionen
beeinflusst die Arbeitsfunktion (Ober-
flächenpotential) des Metalls, wodurch
derselbe Effekt entsteht, als ob die Tor-
spannung des Transistors wechselte.
Lediglich Wasserstoff-Ionen können in das Me-
tall aufgenommen werden. Dies schließt das
Ansprechen auf andere Substanzen aus, die
kein Wasserstoff enthalten. Darüber hinaus ist
die Dissoziation von Wasserstoff von anderen
Molekülen sehr ineffizient, was diese Sensoren
gegenüber anderen Substanzen praktisch
unempfindlich macht. Die einzige, relativ
häufig vorkommende Substanz, auf die das
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INFICON - Benutzerhandbuch Extrima
Gerät anspricht, ist H
Dieses Gas ist außerordentlich giftig und hat
einen starken und charakteristischen Geruch.
Daher tritt ein Interferenzrisiko in normaler
Arbeitsumgebung nicht auf.
Das elektrische Ausgangssignal von die-
sen Sensoren ist überhaupt nicht so stabil
und wiederholbar wie beispielsweise bei
Sensoren für physikalische Parameter
wie Temperatur, Druck usw. Aus diesem
Grund muss das Ausgangssignal einer
Signalinterpretation unterzogen werden,
damit verlässliche Messungen angezeigt
werden können. Dies erfolgt durch einen
Mikroprozessor in dem Gerät, das auch
die Sensortemperatur und andere Sensor-
werte mit hoher Genauigkeit kontrolliert,
um die Funktionalität zu gewähr leisten.
Darüber hinaus sorgt er automatisch
für die Hintergrundkompensation von
Wasserstoffgas, von dem stets geringe
Mengen in der Luft vorhanden sind – in
frischer Luft ungefähr 0,5 ppm (parts per
million/Teile pro Million).
S, Schwefelwasserstoff.
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