电化学气体传感器的工作原理是什么？

2017-03-10 10:23分类：变频器阅读：

电化学气体传感器( Electrochemicalgassensor)（见图2-11）是把测量对象气体在电极处氧化或还

原而测量电流，得出对象气体浓度的探测器。

传感器有：或三个和电解液接触的电极，偶尔也有四个电极。典型电极由大表面积贵金属和多孔

厌水膜组成。电极和电解液与周围空气接触，并由多孔膜监测。一般用矿物酸作电解液，但有些传感

器也用有机电解液。电极一般放在有气体进孔和电接触的塑料盒内。

气体通过多孔膜背面扩散入传感器的工作电极，在此气体被氧化或还原，这种电化学反应引起流

经外部线路的电流变化。除测量外，还要放大和进行其他信号加工；外线路维持经过传感器的电压和

一个二电极反向参考传感器的电压。在反向电极产生一相反的反应。这样，如工作电极是氧化，则相

反电极就是还原。

电流大小由研究对象气体在工作电极处氧化多少所控制。传感器是经过设计的，因此气体供应受

扩散限制，而传感器是正比于气体浓度的线性输出。线性输出是电化学传感器比其他技术传感器（如

红外）的优点之一。其他的传感器要在输出前线性化。线性输出允许较精确地测量低浓度，并且校正

简单（只需校正底线和一个点），

控制扩散是另一优点。改表扩散势垒可制造适合特别对象的气体浓度范围。再有，扩散势垒是主

要的机械部分，电化学传感器·经校正后，随时间变化时较稳定。因此，以电化学传感器为基础的仪

器比·些其他技术的探测器要求较少维护。原则上，灵敏度基于气体通入传感器通路的扩散性质可以

计算。虽然测量扩散性质的实验误差使计算较用气体校正的精度较小。

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