電化學一氧化碳氣體傳感器的工作原理
發布時間：2021-03-11 11:08 by sangbay2021瀏覽次數：1208
目前，應用較廣泛的是電化學原理的傳感器，其原理是兩個電極浸沒在一個導電溶液(電解液)中，一氧化碳分子與水分子在其中一個電極上發生反應，轉變成二氧化碳并產生氫離子和電子，這個電極就是工作電極(W)；而變化的產物轉移到另一個電極，與此電極上的氧氣發生反應重新生成水分子，這個電極就是對電極(C)；這兩個電極通過含有電阻的外電路導通，可以測量出其電阻兩端電壓的變化；因此，由此產生的反應就是在氧氣存在的情況下將一氧化碳轉變成二氧化碳。
電極
電化學傳感器通常含有兩個以上電極，它們通常都是將活性的金屬物質固定在聚四氟乙烯(PTFE)膜的表面上，使其具有較大的表面積。這些金屬是作為電化學反應的催化劑，就是說它加速了化學反應，但自身并不發生變化。理論上它們的壽命是無限的，但實際上，數量很小的污染性氣體和一些其他因素會逐漸毒化電極，降低其活性，從而導致其靈敏度降低。
電解質
所有的電化學傳感器都含有一個導電介質，通過它反應物質才能夠在兩個電極間移動。
參比電極
早期的一氧化碳傳感器只包括上面提到的兩個電極，即工作電極(W)和對電極(C)。然而當一氧化碳濃度較大時，一氧化碳發生氧化反應的工作電極開始極化，偏離了正常的工作電位。一旦電極較大地偏離正常工作電位，它對反應的催化能力就會大大降低，影響傳感器的輸出信號。為了克服上述限制，引入了一個附加電極，即參比電極(R)。這個電極與工作電極、對電極一樣浸在導電介質中，但它不作為催化劑參與任何電化學反應。它的作用僅是提供一個恒定電位。
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