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电化学传感器工作原理

2025年05月06日 17:37:50      来源:深圳伟联安科技有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:15

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电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极(或工作电极)和反电极组成,并由一个薄电解层隔开。 气体首先通过微小的毛管型开孔与传感器发生反应,然后是憎水屏障,*终到达电极表面。采用这种方法可以允许适量气体与传感电极发生反应,以形成充分的电信号,同时防止电解质漏出传感器。 穿过屏障扩散的气体与传感电极发生反应,传感电极可以采用氧化机理或还原机理。这些反应由针对被测气体而设计的电极材料进行催化。
通过电极间连接的电阻器,与被测气浓度成正比的电流会在正极与负极间流动。测量该电流即可确定气体浓度。由于该过程中会产生电流,电化学传感器又常被称为电流气体传感器或微型燃料电池。

在实际中,由于电极表面连续发生电化发应,传感电极电势并不能保持恒定,在经过一段较长时间后,它会导致传感器性能退化。为改善传感器性能,人们引入了参考电极。参考电极安装在电解质中,与传感电极邻近。固定的稳定恒电势作用于传感电极。参考电极可以保持传感电极上的这种固定电压值。参考电极间没有电流流动。气体分子与传感电极发生反应,同时测量反电极,测量结果通常与气体浓度直接相关。施加于传感电极的电压值可以使传感器针对目标气体。

电化学传感器在电化学气体检测仪中起着非常重要的作用,是整个检测仪的核心部件。决定电化学传感器性能的主要是以下几个参数:

1、选择性;选择性强的传感器对目标气体响应准确,不会受到其它气体的干扰。

2、重复型;重复性的意思是对同一目标气体进行测量,在相同的环境条件下测量结果的差别。高重复性的传感器保证检测仪对目标气体测量的准确性。

3、线性度;高线性度保证检测仪对不同浓度气体的测量准确性。

4、可靠性;电化学传感器优良不能出现漏液现象,否则仪器将失去左右。

5、响应时间;传感器对目标气体进行测量时,从0涨到目标气体90%浓度所花的时间。假如目标气体是500ppm,那么传感器从0ppm涨到450ppm这段时间便是传感器的响应时间。响应时间越短,仪器预警动作更快。

6、漂移;包括零点漂移以及测量漂移。电化学传感器一般要求每隔一段时间就需要对仪器进行校准,就是为了解决传感器的漂移问题。传感器的漂移幅度跟所处的测量环境有着很大的关系。

电化学传感器是电化学气体检测仪的心脏,起着至关重要的左右。深圳伟联安科技每一台电化学检测仪都采用进口传感器,保证每一台检测仪的测量精度和稳定性。

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