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举例介绍电化学气体传感器的工作原理
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添加时间:2021-12-08 09:56:04

概述:

最近几年来,气体传感器的应用范围越来越广泛,电子技术的发展方向也更加明确,如物联网,它的技术也逐渐向小型化、集成化、模块化和智能化方向发展。在工业生产领域,气体传感器是一种可以保护人和设备不受有害气体的直接或间接影响的传感器。不管是便携式可燃气体报警器,还是固定式气体传感器,都是为了保证装置在使用寿命中的安全运行而带来的巨额费用,使用者一定很清楚。其中,电化学气体传感器广泛用于工业和农业中。

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电化学气体换能器

硫化氢、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等易燃性有毒有害气体中,都具有电化学活性,能通过电化学方法氧化或还原。通过这些反应,可以分辨出气体成分,检测气体的浓度。电化学气体传感器就是以此为基础的。

就以电化学一氧化碳传感器来说,一氧化碳是在工作电极上经过一个气孔而进入工作电极表面时,由于工作电极的催化作用,一氧化碳在工作电极上发生了氧化。该反应过程为: CO+H2O→CO2+2H++2e-

工作电极上的 H+和电子被氧化后,被电解质转移到与工作电极相距一定距离的电极上,使其与水中氧发生还原反应。它的化学反应是:1/2O2+2H++2e-→H2O

所以,在感测器中,可以进行一种可逆的氧化还原反应。它的反应是:2CO+O2 →2CO2

这种可逆的氧化-还原反应总是在工作和对两个电极之间进行,并且在两个电极之间形成电位差异。但由于两个电极之间的反应都会导致电极极化,因此很难保持恒定的极间电势,从而限制了一氧化碳浓度的可探测范围。

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