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伴隨著科技的發(fā)展，氣體傳感器的運(yùn)用也日趨普遍，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等泛在運(yùn)用的促進(jìn)下，氣體傳感器的發(fā)展前景逐漸向微型化、集成化、模塊化設(shè)計(jì)、智能化方向發(fā)展趨勢(shì)。在其中電化學(xué)傳感器因?yàn)榫哂芯€形輸出、功耗低和不錯(cuò)的分辨率等優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)如今氣體檢測(cè)行業(yè)中比較普及。除此之外，電化學(xué)氣體傳感器相比于別的傳感器，有著不錯(cuò)的精確測(cè)量重復(fù)性和精度。歷經(jīng)數(shù)十年來(lái)技術(shù)的發(fā)展，電化學(xué)氣體傳感器對(duì)特定汽體檢測(cè)擁有很好的可選擇性。

電化學(xué)傳感器在一開(kāi)始的情況下是用于檢測(cè)氧氣濃度的，伴隨著高新科技的演變，逐漸出現(xiàn)可用于檢測(cè)檢驗(yàn)LEL范圍內(nèi)的各種不同有毒氣體的電化學(xué)傳感器，而且電化學(xué)傳感器在具體運(yùn)用中也展示出了優(yōu)良的敏感度與可選擇性，因此直到如今，電化學(xué)傳感器還是檢測(cè)汽體濃度的主要傳感器?，F(xiàn)階段，電化學(xué)傳感器早已被廣泛運(yùn)用在了好幾個(gè)靜態(tài)與移動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)場(chǎng)所內(nèi)的多種汽體檢測(cè)具有了尤為重要的作用。下邊我簡(jiǎn)易介紹下電化學(xué)氣體傳感器相關(guān)的專業(yè)知識(shí)：

一、電化學(xué)傳感器的基本原理

大部分電化學(xué)氣體傳感器運(yùn)用于擴(kuò)散方式，在這種模式下，周邊環(huán)境中的汽體樣本根據(jù)傳感器正面的小圓孔進(jìn)到傳感器(根據(jù)氣體分子結(jié)構(gòu)自然流動(dòng))。而有一些機(jī)器設(shè)備根據(jù)一個(gè)抽氣泵將氣體/氣體樣本抽進(jìn)傳感器內(nèi)。在出氣孔位置安裝有透氣性塑料薄膜來(lái)阻擋水或油進(jìn)到傳感器內(nèi)。傳感器的檢測(cè)范圍和敏感度能夠根據(jù)在設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)整進(jìn)出氣孔尺寸隨之變化。大一些的進(jìn)出氣孔能夠提升機(jī)器設(shè)備的靈敏度和分辨率，而小一些的進(jìn)出氣孔盡管減少了靈敏度和屏幕分辨率，但擴(kuò)大檢測(cè)范圍。

二、電化學(xué)傳感器的構(gòu)成

1、透氣膜(也稱之為疏水膜)

透氣膜用以遮蓋傳感(催化反應(yīng))電極，在有一些狀況下用以操縱抵達(dá)電極表層的氣體分子量。該類天然屏障一般選用低孔隙率特氟隆薄膜做成。這類傳感器稱之為鍍膜傳感器。或是，還可以用高氣孔率特氟隆膜覆蓋，而用毛管控制抵達(dá)電極表層的氣體分子量。該類傳感器稱之為毛管型傳感器。除為傳感器提供機(jī)械性維護(hù)以外，薄膜還具備濾掉不用的顆粒的作用。為傳送正的氣體分子量，需要挑選恰當(dāng)?shù)谋∧ぜ懊艿目讖匠叽缫?guī)格。孔徑尺寸規(guī)格應(yīng)可以容許一定量的氣體分子抵達(dá)傳感電極。孔徑尺寸規(guī)格還應(yīng)當(dāng)避免液體電解質(zhì)泄露或快速燥結(jié)。

2、電極

挑選電極材料很重要。電極材料應(yīng)該是一種催化材料，可以長(zhǎng)期實(shí)行半電解反應(yīng)。一般，電極選用貴金屬生產(chǎn)制造，如鉑或金，在催化反應(yīng)后與氣體分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生合理有效反應(yīng)。視傳感器的設(shè)計(jì)而定，為完成電解反應(yīng)，三種電極能夠選用不一樣原材料來(lái)制作。

3、電解質(zhì)

電解質(zhì)必須可以進(jìn)行電解反應(yīng)，并合理有效地將離子電荷傳送到電極。它還必須參照電極產(chǎn)生平穩(wěn)的參照電勢(shì)差并與傳感器內(nèi)應(yīng)用的原材料兼容。常見(jiàn)問(wèn)題如果電解質(zhì)揮發(fā)過(guò)度快速，傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)會(huì)變?nèi)酢?/p>

4、過(guò)濾器

有時(shí)傳感器正前方會(huì)安裝洗滌式過(guò)濾裝置以濾掉不用的氣體。過(guò)濾裝置的挑選范圍比較有限，每一種過(guò)濾裝置均有不一樣的效率度數(shù)。常見(jiàn)的過(guò)濾材料是活性炭?；钚蕴磕軌?yàn)V掉大部分化合物，但不可以濾掉一氧化碳。根據(jù)挑選恰當(dāng)?shù)倪^(guò)濾材料，電化學(xué)傳感器對(duì)其總體目標(biāo)汽體能夠具備更高的選擇性。

三、電化學(xué)傳感器的工作方法

電化學(xué)傳感器的工作方法主要為，通過(guò)與被測(cè)氣體造成化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)出與氣體濃度成正比的電子信號(hào)來(lái)工作。典型的電化學(xué)傳感器由傳感電極和反電極構(gòu)成，并由一個(gè)薄電解層隔開(kāi)。氣體會(huì)根據(jù)細(xì)微的毛管型打孔與傳感器發(fā)生反應(yīng)，隨后通過(guò)疏水屏障層抵達(dá)電極表層。選用這種方式能夠容許適當(dāng)氣體與傳感器發(fā)生反應(yīng)，以產(chǎn)生充足的電信號(hào)，同事防止電解質(zhì)漏出傳感器。