1.一种热导式气体传感器，其特征是：包括检测元件、热导池、调节电路、桥路；

  所述检测元件工作热导池电阻和参比热导池电阻，工作热导池电阻和参比热导池电阻

  所述热导池包括相同的工作热导池和参比热导池，工作热导池电阻安装在工作热导池

  所述桥路包括阻值相同的第一固定电阻和第二固定电阻，第一固定电阻和第二固定电

  所述调节电路包括电位器W，电位器的调节端与电源的正极连接；电位器的两个固定端

  与参比热导池电阻和第二固定电阻共同连接，电源的负极与工作热导池电阻及第一固定电

  2.如权利要求1所述的热导式气体传感器，其特征是：所述工作热导池电阻和参比热

  3.如权利要求2所述的热导式气体传感器，其特征是：所述铂电阻为0.02mm的铂丝缠

  4.如权利要求1所述的热导式气体传感器，其特征是：所述工作热导池和参比热导池

  6.如权利要求5所述的热导式气体传感器补偿桥臂的干扰消除方法，其特征是：若函

  7.如权利要求1所述的热导式气体传感器补偿桥臂的干扰消除方法，其特征是：但如

  少的资源之一。每个国家的发展都需要大量的煤炭，煤矿的开采就成为了必须要研究的问

  题。煤矿的开采过程中会涌出许多瓦斯气体，它的主要成分是甲烷。瓦斯气体通常情况下很

  是难以察觉，只有在高浓度时可以闻到一些类似苹果香的气味。瓦斯在高浓度时极易发生

  爆炸，若发生爆炸，将是一场噩梦，矿洞坍塌、人员死伤甚至环境污染在所难免。

  工作。防止瓦斯事故不仅需要管理严格，还要对瓦斯浓度无时无刻做准确、有效的检测，

  技术是工业生产安全监控的关键技术。研究和开发新型易燃易爆气体检测技术对预防和治

  本发明提供的一种热导式气体传感器，包括检测元件、热导池、调节电路、桥路；

  所述调节电路包括电位器W，电位器的调节端与电源的正极连接；电位器的两个固

  定端与参比热导池电阻和第二固定电阻共同连接，电源的负极与工作热导池电阻及第一固

  [0029] 此时 其结果是不完全补偿；但此时若取其比，则能得到完全补偿，即

  号；灵敏度较高，甲烷浓度每变化1％其对应的输出电压的变化都大于1mv，线％左右。

  量也会与空气不同，于是敏感元件的温度产生了变动，以至于敏感元件的电阻也产生了改

  变，而被测气体不进入参比热导池以至于其电阻不变，如此就打破了电桥的均衡，使电桥输

  出一个电压信号，而被测气体的浓度改变输出的电压信号也会随之发生改变，于是这个电

  热导式气体传感器可检测浓度范围广，基本能检测甲烷浓度  0％～100％，灵敏度

  原理，利用检测桥路原理检测敏感元件在随着被检测气体浓度变化时产生的阻值变化，并

  对传感器进行补偿，以此来实现了对待测气体浓度的检测。传感器是由两个热导池构成，它们分

  别作为工作热导池和参比热导池成为电桥的两个桥臂。本设计将对热导式气体传感器原理

  理论做多元化的分析，分析铂电阻的敏感原理，分析理解传感器的热导原理，介绍应用的检测桥路

  原理，并对传感器补偿原理进行理论分析。热导式气体传感器最重要的包含敏感元件部分、热导

  所述敏感元件部分，由铂丝经过绕丝机缠绕而成，是一种线圈形式的敏感铂电阻，

  其作用是元器件的电阻值会因为浓度的变化而产生一些变化量；所述热导池部分的作用是将敏

  感元件得到电阻变化转化为的可观测的信号进行输出；所述桥路部分由四个桥臂电阻首尾

  相接构成，其作用是当桥臂上电阻变化时电桥会产生电阻不平衡，从而输出一个电势差；所

  述信号放大与调节电路作用是消除热导式气体传感器敏感元件对温湿度变化引起电阻的

  变化给测量结果带来的误差，为了消除这种误差对它进行修正，这里采用电桥补偿法进行

  修正。在待测气体将热量带走后，会由于温度的降低使铂电阻的电阻值也随之减小，这是因

  为热导式气体传感器的敏感电阻是根据铂丝缠绕线圈的阻值随温度的增加成正比例线性

  增大的原理而研制的。铂丝线圈的电阻随着温度的升降而变化，这主要是因为电阻率是温

  率。根据量子理论，电子属于费米(Femi)子，对金属的导电做出贡献的并不是导体中的所有

  度系数为气温变化1℃铂线圈的敏感电阻的电阻值变化率,灵敏度定义为单位温度变化引

  数都会影响热辐射的强度，降低铂丝与环境之间的温度差，减小铂丝载体的表面积和减小

  电阻丝与池壁之间的辐射系数都会减弱热辐射的强度，而其中对热辐射强度最重要的是

  铂丝与环境之间的温度差，如果将铂丝与环境之间的温度差控制在很小的线℃)，热辐射强度就会减弱许多了。另外，在能保持铂丝的形状时，能够最终靠减小铂丝的

  直径来达到降低辐射热的要求。此外，使热导池的内壁磨光或镀一层特别金属，其实就可以

  大幅减少池壁吸收的辐射能。而在本设计中，热导式气体传感器工作时的温度在  100摄氏

  度到300摄氏度之间，所以电阻丝与池壁的温度差会比较小，这样热辐射作用就较弱了，同

  时，电阻丝的直径是0.02毫米，在应用中是比较小的直径，与磨光的热导池内壁一起作用，

  又减弱了热辐射强度，这样以辐射形式散失的热量就很少了，所以辐射损耗的热量远小于

  传导损耗的热量，热辐射损耗的热量即可忽略。工作电流通过电阻丝会产生热量，而热传递

  热对流是通过气体对流散失热量的方式，同样的，在热导池内，通过气体对流方式

  散热也是没办法避免的。由于铂丝通电流发热，所以铂丝的周围温度高，气体与铂丝碰撞接触

  带走了铂丝上的热量后温度提升，体积变大进而暖流上升；而在池壁附近的气体由于低温、

  密度大，在重力的作用下寒流下降，这就是气体的热对流。在这其中，气体分子由于位置移

  热对流的空间大小、气体流量及压力大小有关。铂丝与环境之间温度差越大，热对流带走的

  热量越多，在保证灵敏度的情况下，能减小这个温度差。与此同时，通过设计热导池的结

  构来缩小热对流空间也是减小热对流带走的热量的一种主要措施。本设计中待测气体一

  定，为甲烷气体，所以分子热容一定。而铂丝与环境之间的温度差较小，且热导池设计的空

  间也小，并对敏感体有一定的防护，另外当使用轻载气时，热导率λ改变的影响将远远大于

  面接触、碰撞，带走了热量，从而使铂丝温度降低，铂丝阻值减小，于是有了电阻变化的输

  当工作电流I与电阻R一定时，T与λ有一一对应的关系，但在工作中R并非定值，它

  本设计中，背景气体为空气，待测气体为单一的甲烷气体，混合气体中待测气体的

  所示，若显示仪表的输入阻抗很大，则显示仪表所在支路在工作中分流非常小，即可忽略，

  图。R1是待测气体进入的工作热导池电阻，R2是参比热导池电阻，R3和R4是固定电阻。由于

  电桥只有一个工作热导池，而工作热导池与参比热导池相串联后接于电源上，习惯上把这

  R1随之发生变化，而R2并不发生改变，此时R1≠R2，则电桥会又一个输出U

  度变化引起电阻的变化给测量结果带来的误差，为了消除这种误差对它进行修正，这里采

  变化，这将给测量结果带来误差。为了消除这种误差对它进行修正，这里采用电桥补偿法进

  输出能保持不变。利用这个性质，将材质、结构相同的工作热导池和参比热导池放置在相

  同的环境中，并把工作和参比热导池分别安置在电桥的相邻两臂。测量时，若环境温湿度发

  需要一致；两个桥臂上热导池的一对敏感元件电阻结构及阻值一致；两个桥臂上热导池的

  涂敷陶瓷粉载体物理尺寸及结构一致；两个桥臂上热导池的载体灰度一致。而在本设计中

  设计制造的热导式气体传感器，工作热导池和参比热导池无论是材质、结构、性能数据基本

  [0092] 此时 其结果是不完全补偿。但此时若取其比，则能得到完全补偿，即