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一氧化碳傳感器討論

一氧化碳傳感器屬于化學(xué)傳感器。化學(xué)傳感器主要由兩部分組成：傳導(dǎo)或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

中文名

一氧化碳傳感器

定位

化學(xué)傳感器

識(shí)別系統(tǒng)

二氧化碳

轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

物理原理

組成

傳導(dǎo)或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

目錄

1234

一氧化碳傳感器化學(xué)傳感器

識(shí)別系統(tǒng)把待測(cè)物的某一化學(xué)參數(shù)（常常是濃度）與傳導(dǎo)系統(tǒng)連結(jié)起來。它主要具有兩種功能：選擇性地與待測(cè)物發(fā)生作用，把所測(cè)得的化學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)化成傳導(dǎo)系統(tǒng)可以產(chǎn)生響應(yīng)的信號(hào)。

分子識(shí)別系統(tǒng)是決定整個(gè)化學(xué)傳感器的關(guān)鍵因素。因此，化學(xué)傳感器研究的主要問題就是分子識(shí)別系統(tǒng)的選擇以及如何把分子識(shí)別系統(tǒng)與合適的傳導(dǎo)系統(tǒng)相連續(xù)。

化學(xué)傳感器的傳導(dǎo)系統(tǒng)接受識(shí)別系統(tǒng)響應(yīng)信號(hào)，并通過電極、光纖或質(zhì)量敏感元件將響應(yīng)信號(hào)以電壓、電流或光強(qiáng)度等的變化形式，傳送到電子系統(tǒng)進(jìn)行放大或進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出一氧化碳探頭，最終使識(shí)別系統(tǒng)的響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯苡米鞣治龅男盘?hào)，檢測(cè)出樣品中待測(cè)物的量。

化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器采用密閉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)是由電極、過濾器、透氣膜、電解液、電極引出線（管腳）、殼體等部分組成。

一氧化碳傳感器基本原理

一氧化碳?xì)怏w傳感器與報(bào)警器配套使用，是報(bào)警器中的核心檢測(cè)元件氨氣檢測(cè)儀，它是以定電位電解為基本原理。當(dāng)一氧化碳擴(kuò)散到氣體傳感器時(shí)，其輸出端產(chǎn)生電流輸出，提供給報(bào)警器中的采樣電路一氧化碳探頭，起著將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的作用。當(dāng)氣體濃度發(fā)生變化時(shí)，氣體傳感器的輸出電流也隨之成正比變化，經(jīng)報(bào)警器的中間電路轉(zhuǎn)換放大輸出，以驅(qū)動(dòng)不同的執(zhí)行裝置一氧化碳探頭，完成聲、光和電等檢測(cè)與報(bào)警功能，與相應(yīng)的控制裝置一同構(gòu)成了環(huán)境檢測(cè)或監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。

一氧化碳傳感器工作原理

當(dāng)一氧化碳?xì)怏w通過外殼上的氣孔經(jīng)透氣膜擴(kuò)散到工作電極表面上時(shí)，在工作電極的催化作用下，一氧化碳?xì)怏w在工作電極上發(fā)生氧化。其化學(xué)反應(yīng)式為： CO+H2O→CO2+2H++2e-

在工作電極上發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的H+離子和電子，通過電解液轉(zhuǎn)移到與工作電極保持一定間隔的對(duì)電極上，與水中的氧發(fā)生還原反應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)式為：

1/2O2+2H++2e-→H2O

因此，傳感器內(nèi)部就發(fā)生了氧化-還原的可逆反應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)式為：

2CO+O2 →2CO2

這個(gè)氧化-還原的可逆反應(yīng)在工作電極與對(duì)電極之間始終發(fā)生著，并在電極間產(chǎn)生電位差。

但是由于在兩個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)都會(huì)使電極極化，這使得極間電位難以維持恒定，因而也限制了對(duì)一氧化碳濃度可檢測(cè)的范圍。

為了維持極間電位的恒定氧氣檢測(cè)儀，我們加入了一個(gè)參比電極。在三電極電化學(xué)氣體傳感器中，其輸出端所反應(yīng)出的是參比電極和工作電極之間的電位變化,由于參比電極不參與氧化或還原反應(yīng)，因此它可以使極間的電位維持恒定（即恒電位），此時(shí)電位的變化就同一氧化碳濃度的變化直接有關(guān)。當(dāng)氣體傳感器產(chǎn)生輸出電流時(shí)，其大小與氣體的濃度成正比。通過電極引出線用外部電路測(cè)量傳感器輸出電流的大小，便可檢測(cè)出一氧化碳的濃度，并且有很寬的線性測(cè)量范圍。這樣，在氣體傳感器上外接信號(hào)采集電路和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換和輸出電路，就能夠?qū)σ谎趸細(xì)怏w實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和監(jiān)控。

一氧化碳傳感器相關(guān)應(yīng)用

一氧化碳傳感器廣泛使用在礦山，汽車，家庭等空氣質(zhì)量安全檢測(cè)的地方。

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