试述外对流式发送器的工作原理
外对流式发送器的工作原理示意图如图3-7所示。
发送器由测量气室和参比气室两部分组成，两个气室在结构上完全一样。其中，测量气室的底部装有一对磁极，以形成非均匀磁场，在参比气室中不设置磁场。两个气室的下部都装有既用来加热又用来测量的热敏元件，两热敏元件的结构参数完全相同。
图中实线箭头为自然对流方向，虚线箭头为热磁对流方向。被测气体由入口进入主气道，依靠分子扩散作用进人两个气室。如果被测气体投有氧的存在，那么两个气室的状况是相同的，扩散进来的气体与热敏元件直接接触进行热交换，气体温度得以升高，温度升高导致气体相对密度下降而向上运动，主气道中较冷的气体向下运动进入气室填充，冷气体在热敏元件上获得能量，温度升高，又向上运动回到主气道，如此循环不断，形成自然对流。由于两个气室的结构参数完全相同，两气室中形成的自然对流的强度也相同，两个热敏元件单位时间的热量损失也相同，其阻值也就相等。
当被测气体有氧存在时，主气道中氧分子在流经测量气室上端时.受到磁场吸引进人测量气室并向磁极方向运动。在磁极上方安装有加热元件(热敏元件)，因此，在氧分子向磁极靠近的同时，必然要吸收加热元件的热量而使沮度升高，导致其体积磁化率下降，受磁场的吸引力减弱，较冷的氧分子不断地被磁场吸引进侧量气室，在向磁极方向运动的同时，把先前温度已升高的氧分子挤出测量气室。于是，在测量气室中形成热磁对流。这样，在测量气室中便存在有自然对流和热磁对流两种对流形式，测量气室中的热敏元件的热量损失，是由这两种形式对流共同造成的。而参比气室由于不存在磁场，所以只有自然对流，其热敏元件的热量损失，也只是由自然对流造成的，与被侧气体的氧含量无关。显然，由于侧量气室和参比气室中的热敏元件散热状况的不同，两个热敏元件的温度出现差别，其阻值也就不再相等，两者阻值相差多少取决于被测气体中氧含量的多少。若把两个热敏元件的温度出现差别，其阻值也就不再相等，两者阻值相差多少取决于被测气体中氧含量的多少。若把两个热敏元件置于测量电桥中作为相邻的两个桥臂，如图3-8所示，那么，桥路的输出信号就代表了被测气体中氧含量。
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