电化学传感器工作原理
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发布时间：2024-10-23 21:55
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时间：2024-10-26 02:43
电化学传感器工作原理在于与被测气体反应并产生与气体浓度成正比的电信号。其结构由传感电极、反电极及薄电解层组成。气体先经过微孔与传感器反应，通过憎水屏障，最终到达电极表面。传感电极采用氧化或还原机制与气体反应，电极材料催化这一过程。产生的电信号通过电阻器，与气体浓度成正比的电流在正极与负极间流动。测量电流即可确定气体浓度。电化学传感器因此又称为电流气体传感器或微型燃料电池。
在实际应用中，由于电极表面连续发生电化学反应，传感电极电势不稳定，导致传感器性能退化。为解决这一问题，引入了参考电极。参考电极安装在电解质中，与传感电极邻近，保持其固定稳定电势。这使传感电极上的电压值恒定，有助于传感器针对目标气体。气体分子与传感电极发生反应，同时测量反电极，测量结果与气体浓度直接相关。通过施加于传感电极的电压，可以优化传感器对特定气体的响应。
电化学传感器的工作原理基于气体与电极的反应，通过监测产生的电信号来确定气体浓度。通过引入参考电极改善传感器性能，电化学传感器在多种应用中发挥着重要作用。这一技术不仅能够提供实时气体浓度信息，还能够对特定气体进行选择性响应，为环境监测、工业安全、医疗诊断等领域提供了强大的工具。
扩展资料
最早的电化学传感器可以追溯到20世纪50年代，当时用于氧气监测。到了20世纪80年代中期，小型电化学传感器开始用于检测PEL范围内的多种不同有毒气体，并显示出了良好的敏感性与选择性。目前，为保护人身安全起见，各种电化学传感器广泛应用于许多静态与移动应用场合。
