Cảm biến khí di động để phát hiện khí carbon monoxide theo thời gian thực

Trong một bài báo gần đây được công bố trên tạp chí Scientific Reports, các nhà nghiên cứu đã thảo luận về việc phát triển một hệ thống cảm biến khí di động để phát hiện carbon monoxide theo thời gian thực. Hệ thống cải tiến này tích hợp các cảm biến tiên tiến có thể dễ dàng theo dõi thông qua một ứng dụng điện thoại thông minh chuyên dụng. Nghiên cứu này nhằm mục đích cung cấp một giải pháp nhỏ gọn và hiệu quả để theo dõi nồng độ CO trong nhiều môi trường khác nhau.

Các nghiên cứu trước đây đã nhấn mạnh tầm quan trọng của cảm biến nhiên liệu đáng tin cậy trong việc phát hiện các khí độc hại như carbon monoxide. Việc tích hợp các công nghệ hiện đại, bao gồm vi điều khiển và ứng dụng di động, có thể cải thiện hiệu suất và khả năng tiếp cận của các thiết bị cảm biến nhiên liệu. Việc sử dụng các tiếp giáp dị vòng PN và vật liệu nano dạng sợi cụ thể như bọt CuO/đồng (CF) đã cải thiện hơn nữa độ nhạy và độ chọn lọc của các cảm biến nhiên liệu này.

Cảm biến được kết nối với nguồn điện và các thiết bị đo điện trở để theo dõi sự thay đổi điện trở khi tiếp xúc với các nồng độ xăng khác nhau. Toàn bộ thiết bị được đặt trong phòng điều khiển để mô phỏng tình huống phát hiện nhiên liệu thực tế.

Để đánh giá hiệu suất tổng thể của thiết bị cảm biến nhiên liệu, chúng tôi đã kiểm tra các nồng độ khí nitơ (N2), oxy (O2) và carbon monoxide (CO) khác nhau. Nồng độ nhiên liệu dao động từ 10 phần triệu đến 900 phần triệu (ppm) để đánh giá độ nhạy và đặc tính phản hồi của cảm biến. Thời gian phản hồi và thời gian phục hồi của cảm biến được ghi lại ở các mức nhiệt độ và độ ẩm cụ thể để xác định hiệu suất của cảm biến trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau.

Trước khi tiến hành các thí nghiệm cảm biến khí chính thức, hệ thống cảm biến khí phải trải qua quy trình hiệu chuẩn để đảm bảo các phép đo chính xác và đáng tin cậy. Đường cong hiệu chuẩn được tạo ra bằng cách cho cảm biến tiếp xúc với nồng độ khí đã biết và đối chiếu sự thay đổi điện trở với mức khí. Phản ứng của cảm biến được kiểm tra theo các tiêu chuẩn cảm biến khí đã được thiết lập để xác minh độ chính xác và tính nhất quán trong việc phát hiện carbon monoxide.

Chúng tôi có thể cung cấp các cảm biến đo nhiều loại khí khác nhau như sau