中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
聯(lián)系人：李鋒
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【電化學(xué)型氣體傳感器的結構】
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)有分為電位型和電流型。電位型是利用電極電勢和氣體濃度之間的關(guān)系進(jìn)行測量；電流型采用極限電流原理，利用氣體通過(guò)薄層透氣膜或毛細孔擴散作為限流措施，獲得穩定的傳質(zhì)條件，產(chǎn)生正比于氣體濃度或分壓的極限擴散電流。
電化學(xué)傳感器有兩電極和三電極結構，主要區別在于有無(wú)參比電極。兩電極CO傳感器沒(méi)有參比電極，結構簡(jiǎn)單，易于設計和制造，成本較低適用于低濃度CO的檢測和報警;三電極CO傳感器引入參比電極，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。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)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)勢作為傳感器輸出；
c、將氣體與電解質(zhì)溶液反應而產(chǎn)生的電解電流作為傳感器輸出；
d、不用電解質(zhì)溶液，而用有機電解質(zhì)、有機凝膠電解質(zhì)、固體電解質(zhì)、固體聚合物電解質(zhì)等材料制作傳感器。
【電化學(xué)型氣體傳感器的檢測】
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(lèi)型。
a、原電池式氣體傳感器通過(guò)檢測電流來(lái)檢測氣體的體積分數，市售的檢測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)檢測電解時(shí)流過(guò)的電流來(lái)檢測氣體的體積分數，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CO、NO、NO2、O2、SO2等氣體外，還能檢測血液中的氧體積分數。
c、電量式氣體傳感器是通過(guò)被測氣體與電解質(zhì)反應產(chǎn)生的電流來(lái)檢測氣體的體積分數。
d、離子電極式氣體傳感器出現得較早，通過(guò)檢測離子極化電流來(lái)檢測氣體的體積分數。電化學(xué)式氣體傳感器主要的優(yōu)點(diǎn)是檢測氣體的靈敏度高、選擇性好。
綜上所述，不同種類(lèi)的氣體傳感器適用于不同氣體檢測與控制的需求，隨著(zhù)現代工業(yè)的發(fā)展，尤其是綠色環(huán)保理念的不斷加強，氣體傳感器技術(shù)的開(kāi)發(fā)應用必將具有非常廣闊的發(fā)展前景。兩電極電化學(xué)CO傳感器，是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，屬于國際上先進(jìn)的傳感器技術(shù)，通過(guò)實(shí)驗研究，在電極、過(guò)濾層、電解質(zhì)等材料選擇和結構的設計中，攻克了影響傳感器壽命的諸多技術(shù)難題，研制成功了具有實(shí)用意義的新型CO傳感器，它必將在CO氣體檢測領(lǐng)域發(fā)揮積極的作用。
