01電化學(xué)型氣體傳感器的結(jié)構(gòu)

電化學(xué)式氣體傳感器，主要利用兩個(gè)電極間的化學(xué)電位差，一個(gè)在氣體中測(cè)量氣體濃度，另一個(gè)是固定的參比電極。

電化學(xué)式傳感器采用恒電位電解方式和伽伐尼電池方式工作，有液體電解質(zhì)和固體電解質(zhì)，而液體電解質(zhì)又分為電位型和電流型。電位型是利用電極電勢(shì)和氣體濃度之間的關(guān)系進(jìn)行測(cè)量；電流型采用極限電流原理，利用氣體通過(guò)薄層透氣膜或毛細(xì)孔擴(kuò)散作為限流措施，獲得穩(wěn)定的傳質(zhì)條件，產(chǎn)生正比于氣體濃度或分壓的極限擴(kuò)散電流。

電化學(xué)傳感器有兩電極和三電極結(jié)構(gòu)，主要區(qū)別在于有無(wú)參比電極。

兩電極CO傳感器沒(méi)有參比電極，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)和制造，成本較低適用于低濃度CO的檢測(cè)和報(bào)警；兩電極電化學(xué)CO傳感器主要由電極、電解液、電解液的保持材料、除去干涉氣體的過(guò)濾材料、管腳等零部件組成。

電化學(xué)氣體傳感器

三電極CO傳感器引入?yún)⒈入姌O，使傳感器具有較大的量程和良好的精度，但參比電極的引入增加了制造工序和材料成本，所以三電極CO傳感器的價(jià)格高于兩電極CO傳感器，主要用于工業(yè)領(lǐng)域。

02電化學(xué)型氣體傳感器的工作原理

電化學(xué)氣體傳感器是一種化學(xué)傳感器，按照工作原理一般分為：

a、在保持電極和電解質(zhì)溶液的界面為某恒電位時(shí)，將氣體直接氧化或還原，并將流過(guò)外電路的電流作為傳感器的輸出；

b、將溶解于電解質(zhì)溶液并離子化的氣態(tài)物質(zhì)的離子作用與離子電極，把由此產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)作為傳感器輸出；

c、將氣體與電解質(zhì)溶液反應(yīng)而產(chǎn)生的電解電流作為傳感器輸出；

d、不用電解質(zhì)溶液，而用有機(jī)電解質(zhì)、有機(jī)凝膠電解質(zhì)、固體電解質(zhì)、固體聚合物電解質(zhì)等材料制作傳感器。

03電化學(xué)型氣體傳感器的檢測(cè)

電化學(xué)型氣體傳感器可分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種類型。

a、原電池式氣體傳感器通過(guò)檢測(cè)電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)，市售的檢測(cè)缺氧的儀器幾乎都配有這種傳感器。

b、可控電解式傳感器是通過(guò)檢測(cè)電解時(shí)流過(guò)的電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)，和原電池式不同的是，需要由外界施加特定電壓，除了能檢測(cè)CO、NO、NO2、O2、SO2等氣體外，還能檢測(cè)血液中的氧體積分?jǐn)?shù)。

c、電量式氣體傳感器是通過(guò)被測(cè)氣體與電解質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)。

d、離子電極式氣體傳感器出現(xiàn)得較早，通過(guò)檢測(cè)離子極化電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)。電化學(xué)式氣體傳感器主要的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)氣體的靈敏度高、選擇性好。

綜上所述，不同種類的氣體傳感器適用于不同氣體檢測(cè)與控制的需求，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，尤其是綠色環(huán)保理念的不斷加強(qiáng)，氣體傳感器技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用必將具有非常廣闊的發(fā)展前景。

審核編輯：湯梓紅