[实用新型]一种气体传感器恒温控制结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体传感器，特别是涉及一种气体传感器恒温控制结构。

背景技术

气体传感器是用于测量混合气体中某一气体的体积浓度的一种传感器，由于原理技术 的制约或者工艺条件的制约，目前大多气体传感器的测量信号会受到其所处环境温度的影 响。而由于使用气体传感器的环境多样，而且季节变化、昼夜更替等都会带来环境温度的 变化，从而导致气体传感器的输出信号的变化较大，对测量结果带来较大的误差。

为了解决气体传感器的输出信号随环境温度的温度漂移，主要有两种解决办法，一种 是采用温度补偿方法，通过总结气体传感器的输出信号与环境温度变化的规律，采用反向 补偿的数学模型使气体传感器的输出在一定范围内不随环境温度的变化而变化。但是该方 法主要存在补偿的温度范围较窄，而且气体传感器的非一致性会导致数学模型失效甚至会 带来更大的测量误差。另一种方法是通过对气体传感器进行恒温控制，使传感器的温度恒 定而且不随环境温度的变化而变化，这样可以保证气体传感器的输出不随环境温度的变化 而变化。但在实际使用加热器对传感器进行升温恒温控制时，多采用PWM方式对加热驱 动电压进行开关控制来控制加热量，当加热器直接安装在气体传感器上或通过导热率良好 的金属传递到气体传感器上时，加热器产生的热量会使气体传感器的局部温度急剧升高， 而当没有驱动电压时，气体传感器上的温度会慢慢下降，周而复始会使气体传感器上的温 度会呈现出一种周期性波动，这会导致气体传感器的热噪声会极大的增加，从而影响气体 传感器的输出信号。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气体传感器恒温控制结构，加热器通过散热金属板对气 体传感器所在的工作腔内的空气进行加热，避免了气体传感器与散热器直接接触，使得气 体传感器处于一个温度上下浮动很小的整体环境中。

本实用新型的目的是采用以下技术方案实现的：

一种气体传感器恒温控制结构，包括加热器及外壳，外壳中心放置有气体传感器，气 体传感器与外壳之间形成密闭的工作腔，气体传感器的探头露出外壳外，在工作腔内设有 安装于外壳内壁上的加热器，加热器的加热面上设置有散热金属板，加热器通过散热金属 板向工作腔内散热。

优选的是，外壳内壁采用隔热材料制成。防止了外壳内的热量与外壳外进行热交换， 防止了外壳内的温度受到外界的影响。

优选的是，加热器采用电磁加热式。

优选的是，在气体传感器的探头与外壳的连接部分外紧贴有若干个压紧块，每两个相 邻的压紧块之间缝隙和每个压紧块与外壳之间缝隙用薄膜封闭，在压紧块上设置有向外壳 延伸伸缩杆，伸缩杆伸入外壳内后通过第三弹簧与外壳固定。由于不同型号的气体传感器 的探头的直径大小不一样，因而此设计压紧块在第三弹簧的作用下可以将气体传感器的探 头压紧，从而有效防止了气体传感器从外壳内滑出，同时薄膜的设计也使得气体传感器的 探头与外壳连接处的缝隙封闭，实现了外壳对气体传感器的密闭加热，从而提高了加热效 果。

优选的是，压紧块的远离外壳的端部向背离探头中心方向翘起。使得气体传感器从压 紧块之间插入外壳时更加容易。

优选的是，在外壳上设置有用于放置加热器的安装座，安装座为桶状结构，安装座的 底部设置有第一插孔和第二插孔，在加热器的底面上设有用于接入电源正极的正极接线柱 和用于接地的负极接线柱，第一插孔内设置有用于连接加热器正极接线柱的第一弹簧夹， 第一弹簧夹连接至电源，第二插孔内设置有用于连接加热器负极接线柱的第二弹簧夹，第 二弹簧夹接地。实现了对加热器的安装，同时也实现了加热器与外部电源和接地线的连接， 且插入第一弹簧夹和第二弹簧夹后，正极接线柱和负极接线柱的接触效果好，避免了接触 不良的现象发生。

优选的是，在安装座的自由端的端面上设有可相对安装座移动的卡环，卡环的内边缘 上向中心延伸有凸部，卡环的中心供加热器穿过，且加热器的外侧上设置有与凸部相匹配 的固位孔，卡环的外边缘上向安装座所在方向延伸有按动部，按动部与安装座之间安装有 第四弹簧，第四弹簧处于自然长度时卡环的中心与安装座的中心偏离。实现了将加热器插 入安装座后，对加热器的固定，防止了加热器从安装座内滑出。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有以下优点：