1.3.1.3 .Tính chất điện của vật liệu ZnO
1.5. PHƯƠNG PHÁP ĐO CẢM BIẾN KHÍ
1.5.1. Phương pháp đo tĩnh
Phương pháp đo tĩnh là phương pháp đo trong buồng kín trong đó thể tích khí trong buồng được giữ cố định, trong khi một lượng thể tích nhất định của khí được đưa vào buồng đo. Nồng độ khí trong buồng đo sẽ được tính theo các cơng thức khí lý tưởng. Do đó nhằm đảm bảo giảm thiểu sai số, thể tích bình đo thường yêu cầu lớn, để khi đưa thêm khí cần đo vào buồng đo không làm thay đổi đáng kể áp suất của buồng. Nồng độ khí phân tích C (ppm) trong buồng sẽ được tính theo cơng thức:
0 ν C(ppm) = 1000. .C
V (1.26)
Trong đó V (L) là thể tích buồng đo, ν (mL) là thể tích khí chuẩn bơm vào buồng đo và C0 (ppm) là nồng độ khí chuẩn đưa vào bình. Đối với phương
pháp đo tĩnh, trong một số trường hợp người ta có thể đưa vào buồng đo một lượng chất lỏng dễ bay hơi. Lúc này, nồng độ khí được theo cơng thức sau:
L 22,4.ρ.ν
C(ppm) = 1000. .φ
M.V (1.27)
Trong đó, (g/mL) là khối lượng riêng của dung môi bay hơi, ν (µL) là L thể tích chất lỏng được đưa vào buồng đo để bay hơi, V (L) thể tích buồng đo và tỷ số thể tích của dung mơi bay hơi. Đối với các dung môi nguyên chất (100%) thì sẽ có giá trị là 1, cịn đối với các trường hợp dung mơi khơng ngun chất thì sẽ được tính theo các nồng độ phần thể tích hoặc nồng độ khối lượng [6].
1.5.2. Phương pháp đo động
Phương pháp đo động là phương pháp khá phổ biến khi nghiên cứu cảm biến khí. Trong phương pháp này, điện trở của cảm biến được ghi liên tục theo thời gian, trong khi một lưu lượng khí nhất định ln ln được thổi qua buồng đo. Khí phân tích sẽ được đưa vào thơng qua một van chuyển, nhưng vẫn đảm bảo lưu lượng khí tổng cộng thổi qua buồng đo là không đổi. Trong phương pháp này, nồng độ khí C (ppm) cần đo sẽ được tính theo cơng thức sau:
0 f C = C .
f + F (1.28)
Trong đó: f (sccm) và F(sccm) lần lượt là lưu lượng khí chuẩn và khí mang; C0 (ppm) là nồng độ khí chuẩn. Thơng thường khí mang là khơng khí sạch, trong các thiết kế hệ trộn khí, khí này đồng thời đóng vai trị là khí so sánh (đo đường nền) vừa là khí pha lỗng thành các nồng độ khí cần đo. Đối với phương pháp đo động, thời gian đáp ứng và hồi phục của cảm biến hầu như khơng phụ thuộc vào thể tích bình đo mà phụ thuộc vào lưu lượng khí thổi qua bình. Ngồi ra, thời gian đáp ứng và hồi phục còn phụ thuộc vào bản chất của
lớp nhạy khí cũng như tương tác giữa khí phân tích và bề mặt lớp nhạy khí. Đối với phương pháp đo tĩnh, thời gian đáp ứng và thời gian hồi phục phụ thuộc một cách đáng kể vào thể tích bình đo. Bình đo có thể tích càng lớn thì thời gian đáp ứng và hồi phục càng lớn [6].