Xensor Integration的核心产品体系主要分为三大类,每一类都在细分领域拥有突出的技术优势。
第 一类产品是热导式气体传感系列,以XEN-3880-RW、XEN-3920热导气体传感器敏感元件和XEN-5320智能气体传感器为核心。其中XEN-3880-RW与XEN-3920采用超薄氮化硅悬浮膜结构,将微机械加热元件与热电堆传感单元集成在硅框架上,工作温度范围覆盖-250℃至150℃,几乎可以忽略气流对测量结果的干扰,既可以作为皮拉尼真空计核心元件实现宽范围真空度检测,也能精准区分二元或准二元混合气体的热导率差异,完成氢气、氦气、甲烷等气体的浓度分析。在此基础上开发的XEN-5320-CAN和XEN-5320-USB智能传感器更是集成了自研ASIC处理芯片与温湿度补偿单元,无需额外恒温控制即可实现长期稳定的气体成分分析,响应速度快、分辨率高,还支持用户自主完成零点与增益校准,配套提供LabView读写编程工具,通过USB、CAN总线或模拟量即可完成数据读取,全系列产品均符合RoHS规范,拥有CE与FCC认证,广泛应用于氢能监测、工业气体泄漏检测、实验室气体扩散特性研究等场景,针对不同安装环境还衍生出了适配多测点布线的XEN-5320 CAN总线版本、适配实验室评估的XEN-5320 USB版本、适配XEN-5320-HP高压工况的耐压版本等细分型号。
XEN-3880-RW和XEN-3880-P2RW热导式气体传感器敏感元件:XEN-3880-RW是荷兰Xensor Integration公司生产的一款高性能热导式气体传感器芯片,具有以下特点:
XEN-3880-RW在皮拉尼真空计中的应用
Pirani皮拉尼真空计,作为一种热导率测量仪,其工作原理基于气体热导率随压力降低而降低的特性。在Pirani真空计中,加热丝作为核心部件,被封闭在一个室内,并通过恒定电流加热。加热丝的温度升高后,其温度取决于通过传导和对流向周围气体散热的速率。当加热丝被真空或低压气体包围时,热导率降低,加热丝因此变得更热,导致测温电阻或热电偶(热电堆)变化。这种电阻变化可以通过惠斯通电桥或热电堆直接输出电压信号来准确测量,从而得出与周围气体压力相关的输出读数。 XEN-3880-RW,作为Xensor Integration公司的一款Pirani真空计传感器,其工作原理更为精细。它通过对薄膜中心的热电堆的热接点和芯片框架上的冷接点之间的热阻进行测量来实现功能。加热器电阻器加热膜的中心,产生的温度升高通过热电堆来测量。实际温度升高的程度取决于膜中心和环境之间的有效热阻,这一热阻受到环境气体热阻的直接影响。因此,XEN-3880-RW能够准确地反映出真空系统中的气体压力变化。 Pirani真空计还具有许多优点,如易于使用、经济实用、输出监控灵活等。它没有移动部件,因此能够提供多年无故障、可靠的压力测量。同时,由于其内部尺寸较小,仪表的响应速度也非常快。然而,需要注意的是,对流增强型Pirani真空计在测量过程中可能需要更大的体积来支持对流,因此响应速度可能稍慢。此外,在污染严重的系统中使用时,应采取适当的措施来延长仪表的使用寿命。
第 二类产品是微纳量热计芯片系列,以XEN-393、XEN-394两大系列为代表。这类基于微加工工艺制备的薄膜量热计传感器,核心结构是带有加热样品区的超薄氮化硅薄膜,对环境拥有极高的热阻,时间常数极小,能够实现高达1 MK/s的超高速升温与降温扫描,突破了传统量热设备的速度极限。其中XEN-393系列采用铝互连结构,适配常规温度区间的测量需求,XEN-394系列改用金互连,可支撑更宽的高温测量场景。不同子型号的样品区面积从30×30μm到1000×1000μm不等,部分型号还增加了多晶硅覆盖层优化样品区温度均匀性,特别适合快速扫描量热实验,被大量用于聚合物结晶动力学、药 物热稳定性分析、含能材料热行为研究等前沿科研领域,更是知名厂商Flash DSC快速差示扫描量热仪的核心传感部件。
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