【经验】一氧化碳传感器SGX-4CO-2E的硬件电路设计指南

时间： 2020-06-28 来源：世强

技术问答

安费诺的旗下的SGX专注于空气质量传感器研发生产，SGX-4CO-2E为一款小体积长寿命一氧化碳气体传感器，适合消费类烟雾气体探测器应用。该产品只有一个Working电极（也叫Sensing电极）和一个Counter电极，实际使用产品时应该怎么设计电路呢？本文为你详细介绍。

电化学气体传感器需要在Sensing电极和Reference电极之间提供一个稳定偏压，Reference电极电压受Counter电极控制，所以一般配合运放控制Counter电极实现偏压的稳定。传感器为电流输出，虽然电流大小和气体浓度成正比但值很小，所以需要一个互阻放大器提供电流放大同时转化为电压提供给MCU等处理单元。放大电路往往还需要实现调零和放大倍数设置，代表气体浓度的电压输出还需要采集温度压力信息做补偿，这里暂不讨论。具体的实用参考电路如下所示：

SGX-4CO-2E的偏置电压Vref为0，运放U1.2控制Counter电极保持偏置恒定为0。R2的10欧电阻和传感器内部等效电容形成RC震荡电路，提高传感器响应时间。R3电阻控制放大倍数，SGX-4CO的电流灵敏度为30nA/ppm，所以电路输出的灵敏度为25K*30nA/ppm=0.75mV/ppm，注意输出灵敏度乘以最大测量范围500ppm不能超过1.3V，不然输出不能覆盖全部测量范围。如果想要减小输出噪声，还可以在R1两端并联电容实现，用户可以具体测试一下。SGX-4CO-2E电流是向外输出的拉电流，经过运放放大后为正电压，其他传感器可能为灌电流需要注意。

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