電化學氨氣氣體傳感器的特點介紹

背景:

電化學氨氣氣體傳感器是一種基于電化學原理的氣體傳感器，可用于檢測空氣中的氨氣。傳感器由一個電極和一個氨氣吸收電解液組成，當氨氣被吸收到電解液中時，傳感器電極上會發生電化學反應。

電化學氨氣氣體傳感器的工作原理：

傳感器的工作原理是基于電化學反應的，當氨氣被吸收到電解液中時，會與電極表面上的離子發生反應，形成一個由氨分子和氫離子組成的電化學反應界面。在這個界面上，氨分子會被還原成氫氧根離子（OH-），而氫離子則被氧化成氨分子（NH4+）。電流計型號都為mCV級別，通常用的是mCV1000或者mCV2000。

電化學氨氣傳感器存在兩種響應：

響應1：柯布—克洛茲（Kwell-Craner）響應

柯布—克洛茲響應是指當傳感器電極表面吸附了氨分子時，會在其周圍形成一個靜電場。當電場變化時，氨分子會在電極表面上發生極化，并且在這個過程中產生電勢差（E）和電動勢（E0）。由于在界面上吸附的氨分子數量和類型不同，因此產生的電勢差（E）和電動勢（E0）也會不同。這些電勢差和電動勢可以通過一個數學模型進行擬合，并轉化為氣體濃度的測量值。

響應2：對數斜率（Log Slope）響應

對數斜率響應是指在吸附了一定量的氨分子后，傳感器電極表面上形成了一個穩定的氨分子層。在這個過程中，傳感器電極表面上產生的電化學反應會受到氨分子擴散和脫附速率的影響。當傳感器檢測到這些變化時，可以根據所產生的電勢差（E）和電動勢（E0）來計算出傳感器測量到的氨氣濃度。

傳感器的優點和缺點

傳感器的優點：

靈敏度高：傳感器對低濃度的氨氣響應非常靈敏，因此可以用于快速檢測小型空間內的氣體變化。

選擇性好：傳感器對其他類型的氣體具有較高的選擇性，因此可以實現高靈敏度低誤報率的檢測。

快速響應：由于響應時間短，因此可以用于緊急檢測系統和需要快速響應的工業過程控制中。

穩定性好：傳感器在長時間使用后仍然具有較高的穩定性和精度。

易于集成：傳感器可以方便地集成到各種系統中，并且不會影響其性能和準確性。

傳感器的缺點：

響應時間長：當吸附了一定量的氨分子后，傳感器需要一定時間才能完成響應，這可能導致檢測滯后。

易受干擾：當周圍環境中存在其他類型的氣體或物質時，可能會對傳感器的檢測產生干擾，使得檢測精度受到影響。

需要維護：傳感器需要定期進行維護和校準，以保持其準確性和靈敏度。這可能會增加使用成本和維護難度。