電化學(xué)氣體傳感器的原理及介紹

背景：

電化學(xué)氣體傳感器是基于氣體的電化學(xué)性質(zhì)并將氣體的化學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量進(jìn)行傳感檢測(cè)的一種物聯(lián)網(wǎng)傳感器。  　

最早的電化學(xué)氣體傳感器大約要追溯到20世紀(jì)50年代。在當(dāng)時(shí)電化學(xué)傳感器應(yīng)用于氧氣氣體濃度的檢測(cè)，即電化學(xué)氧氣傳感器。到了20世紀(jì)80年代，電化學(xué)傳感器逐漸應(yīng)用于檢測(cè)各種各樣的有毒有害及其他氣體，并展現(xiàn)出了良好的靈敏度與選擇性。

電化學(xué)傳感器的工作原理：  　

電化學(xué)傳感器的檢測(cè)原理是通過與被測(cè)氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號(hào)來進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作的。大多數(shù)電化學(xué)氣體傳感器是電流傳感器，反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生與氣體濃度成線性比例的電流。

一個(gè)電化學(xué)氣體傳感器的工作原理描述如下：與傳感器接觸的目標(biāo)氣體分子首先會(huì)通過一個(gè)防止冷凝的隔膜，它具有防塵的作用。氣體分子通過毛細(xì)管擴(kuò)散，可能通過隨后的過濾器，然后通過疏水膜到達(dá)感測(cè)電極的表面。在那里分子立即被氧化或還原，從而產(chǎn)生或消耗電子，從而產(chǎn)生電流。  　

重要的需要注意是用這種方法進(jìn)入傳感器的氣體分子的量受到通過毛細(xì)管擴(kuò)散的限制。通過優(yōu)化路徑，根據(jù)期望的測(cè)量范圍，獲得適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)。感測(cè)電極的設(shè)計(jì)對(duì)于實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)氣體的高反應(yīng)性并抑制對(duì)干擾氣體的不希望響應(yīng)是至關(guān)重要的。它涉及固體，液體和氣體三個(gè)階段的系統(tǒng)，并且都涉及分析物氣體的化學(xué)識(shí)別。致力于量身定制該系統(tǒng)并獲得高性能的氣體傳感器。電化學(xué)電池通過平衡感測(cè)電極處的反應(yīng)的所謂反電極--Cont電極完成。Cont電極與Sen電極之間的離子電流由傳感器主體內(nèi)的電解質(zhì)傳送，而電流路徑通過以銷連接器終止的導(dǎo)線提供。通常在電化學(xué)傳感器（3電極傳感器）中包含第三電極。所謂的參考電極用于將感測(cè)電極的電勢(shì)保持在固定值。為此并且通常用于電化學(xué)傳感器的操作，需要恒電位電路。