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什么是電化學(xué)傳感器的工作原理,典型的電化學(xué)傳感器作用理論?

發(fā)布時(shí)間:2023-05-11 18:05:32人氣:

 電化學(xué)傳感器是一種利用電化學(xué)傳感器作為電極來(lái)識(shí)別各種易燃?xì)怏w和難以區(qū)分的有機(jī)無(wú)機(jī)污染物的傳感器。它們?cè)诳諝獗O(jiān)測(cè)、許多工作場(chǎng)所以及裝配、生態(tài)和臨床觀察期間的危險(xiǎn)泄漏檢測(cè)應(yīng)用中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。


 典型的電化學(xué)傳感器具有由薄電解質(zhì)層隔開(kāi)的傳感電極和反電極。電化學(xué)傳感器通過(guò)與氣體反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成比例的電信號(hào)來(lái)工作。當(dāng)氣體與傳感器接觸時(shí),它首先通過(guò)一個(gè)像毛細(xì)管一樣的小開(kāi)口,然后通過(guò)疏水屏障擴(kuò)散,然后到達(dá)電極表面。這種方法只允許足夠的氣體在傳感器電極上發(fā)生反應(yīng),從而產(chǎn)生足夠的電信號(hào),同時(shí)防止電解質(zhì)從傳感器中泄漏出來(lái)。


 氣體通過(guò)氧化或還原機(jī)制在傳感電極的表面上反應(yīng)。為特別感興趣的氣體開(kāi)發(fā)的電極材料可以催化這些反應(yīng)。當(dāng)電阻跨接在電極上時(shí),與氣體濃度成正比的電流在陽(yáng)極和陰極之間流動(dòng)。通過(guò)測(cè)量電流評(píng)估氣體濃度。電化學(xué)傳感器也稱為電流型氣體傳感器或微型燃料電池,因?yàn)樗谶^(guò)程中產(chǎn)生電流。


 對(duì)電化學(xué)傳感器最常見(jiàn)的誤解是它們都以相同的方式工作。用于檢測(cè)各種氣體的電化學(xué)傳感器可能看起來(lái)相似,但它們的功能卻大不相同。因此,這些傳感器將具有不同的靈敏度、選擇性、響應(yīng)時(shí)間和使用壽命。電化學(xué)傳感器的物理尺寸、幾何形狀、組件選擇和結(jié)構(gòu)通常由其預(yù)期用途決定。


 電化學(xué)傳感器分為幾種類型:即電位型(測(cè)量電壓)、電流型(測(cè)量電流)和電導(dǎo)型(測(cè)量電導(dǎo)率)。由于各種原因,這些傳感器很重要,包括使用電子器件進(jìn)行信號(hào)采集,這是眾所周知的邏輯應(yīng)用的完美模型。它不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間,縮小在多功能小工具(測(cè)試微研究),快速檢查和低制造努力。


 電化學(xué)傳感器的操作需要很少的能量。在所有可用于氣體監(jiān)控的傳感器類型中,它們的功耗最低。因此,傳感器通常出現(xiàn)在帶有多個(gè)傳感器的便攜式儀器中。它們是受限空間應(yīng)用中使用最廣泛的傳感器。傳感器的預(yù)期壽命由制造商在正常操作條件下預(yù)測(cè)。另一方面,傳感器的預(yù)期壽命很大程度上受其所暴露的污染物、溫度和濕度的影響。

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