一氧化(huà)碳傳感器工作原理(lǐ)
發布時(shí)間: 2017-10-09 16:44:48
新聞來(lái)源: 無錫市新太安科技有限公司
當一氧化(huà)碳氣體通(tōng)過外殼上的(de)氣孔經透氣膜擴散到工作電極表面上時(shí)，在工作電極的(de)催化(huà)作用(yòng)下(xià)，一氧化(huà)碳氣體在工作電極上發生氧化(huà)。其化(huà)學反應式爲： CO+H2O→CO2+2H++2e-
在工作電極上發生氧化(huà)反應産生的(de)H+離子和(hé)電子，通(tōng)過電解液轉移到與工作電極保持一定間隔的(de)對(duì)電極上，與水(shuǐ)中的(de)氧發生還(hái)原反應。其化(huà)學反應式爲：
1/2O2+2H++2e-→H2O
因此，傳感器内部就發生了(le)氧化(huà)-還(hái)原的(de)可(kě)逆反應。其化(huà)學反應式爲：
2CO+O2 →2CO2
這(zhè)個(gè)氧化(huà)-還(hái)原的(de)可(kě)逆反應在工作電極與對(duì)電極之間始終發生著(zhe)，并在電極間産生電位差。
但是由于在兩個(gè)電極上發生的(de)反應都會使電極極化(huà)，這(zhè)使得(de)極間電位難以維持恒定，因而也(yě)限制了(le)對(duì)一氧化(huà)碳濃度可(kě)檢測的(de)範圍。
爲了(le)維持極間電位的(de)恒定，我們加入了(le)一個(gè)參比電極。在三電極電化(huà)學氣體傳感器中，其輸出端所反應出的(de)是參比電極和(hé)工作電極之間的(de)電位變化(huà),由于參比電極不參與氧化(huà)或還(hái)原反應，因此它可(kě)以使極間的(de)電位維持恒定（即恒電位），此時(shí)電位的(de)變化(huà)就同一氧化(huà)碳濃度的(de)變化(huà)直接有關。當氣體傳感器産生輸出電流時(shí)，其大(dà)小與氣體的(de)濃度成正比。通(tōng)過電極引出線用(yòng)外部電路測量傳感器輸出電流的(de)大(dà)小，便可(kě)檢測出一氧化(huà)碳的(de)濃度，并且有很寬的(de)線性測量範圍。這(zhè)樣，在氣體傳感器上外接信号采集電路和(hé)相應的(de)轉換和(hé)輸出電路，就能夠對(duì)一氧化(huà)碳氣體實現檢測和(hé)監控。
