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電化學感測器

發布時間: 2020-11-18 16:08:48

⑴ 電化學感測器和eto感測器的區別

電化學感測器通過與被測氣體發生反應並產生與氣體濃度成正比的電信號來工作。典型的電化學感測器由感測電極(或工作電極)和反電極組成,並由一個薄電解層隔開。
氣體首先通過微小的毛管型開孔與感測器發生反應,然後是疏水屏障層,最終到達電極表面。採用這種方法可以允許適量氣體與感測電極發生反應,以形成充分的電信號,同時防止電解質漏出感測器。
穿過屏障擴散的氣體與感測電極發生反應,感測電極可以採用氧化機理或還原機理。這些反應由針對被測氣體而設計的電極材料進行催化。
通過電極間連接的電阻器,與被測氣濃度成正比的電流會在正極與負極間流動。測量該電流即可確定氣體濃度。由於該過程中會產生電流,電化學感測器又常被稱為電流氣體感測器或微型燃料電池。
在實際中,由於電極表面連續發生電化發應,感測電極電勢並不能保持恆定,在經過一段較長時間後,它會導致感測器性能退化。為改善感測器性能,人們引入了參考電極。
參考電極安裝在電解質中,與感測電極鄰近。固定的穩定恆電勢作用於感測電極。參考電極可以保持感測電極上的這種固定電壓值。參考電極間沒有電流流動。氣體分子與感測電極發生反應,同時測量反電極,測量結果通常與氣體濃度直接相關。施加於感測電極的電壓值可以使感測器針對目標氣體。http://www.big-bit.com/

⑵ 三電極電化學感測器

以U1A放大器為核心組成恆電位儀電路,以U1B為核心組成IV電路。由於虛短,所以V6電平為GND,流過R6的電流同樣流過R5、R3\\RT1,電流流過電阻,所以形成電壓。輸出電壓=I*(R5+R3\\RT1),電壓正負取決於電流方向,放大倍數瞭然。建議你可以用模擬軟體模擬,更加清晰直觀。

⑶ 電化學感測器的原理及應用

基本原理
化學感測器主要由兩部分組成:識別系統;傳導或轉換系統。
識別系統反待測物的某一化學參數(常常是濃度)與傳導系統連結起來。它主要具有兩種功能:選擇性地與待測物發生作用,反所測得的化學參數轉化成傳導系統可以產生響應的信號。分子識別系統是決定整個化學感測器的關鍵因素。因此,化學感測器研究的主要問題**是分子識別系統的選擇以及如何反分子識別系統與合適的傳導系統相連續。化學感測器的傳導系統接受識別系統響應信號,並通過電極、光纖或質量敏感元件將響應信號以電壓、電流或光強度等的變化形式,傳送到電子系統進行放大或進行轉換輸出,終使識別系統的響應信號轉變為人們所能用作分析的信號,檢測出樣品中待測物的量。

化學感測器在環境與衛生監測中的應用

(一)空氣檢驗

1、濕度感測器 濕度是空氣環境的一個重要指標,空氣的濕度與人體蒸發熱之間有著密切關系,高溫高濕時,由於人體水分蒸發困難而感到悶熱,低溫高濕時,人體散熱過程劇烈,容易引起感冒和凍傷。人體**適宜的氣溫是18~22℃,相對濕度為35%~65%RH。 在環境與衛生監測中,常用於濕球溫濕度計、手搖濕溫度計和通風濕溫度計等儀器測定空氣濕度。近年來,大量文獻報道用感測器測定空氣濕度。
2、氧化氮感測器 氧化氮是氮的各種氧化物所組成的氣體混合物的總稱,常以NOX表示。在氧化氮中,不同形式的氧化氮化學穩定性不同,空氣中常風的是化學性質相對穩定的一氧化氮,它們在衛生學上的意義顯得較其它形式氧化氮更為重要。在環境分析中,氧化氮一般指一氧化氮
3、硫化氫氣體感測器 硫化氫是一種無色、具有特殊腐蛋臭味的可燃氣體,具有刺激性和窒息性,對人體有較大危害。目前大多用比色法和氣相色譜法測定空氣中硫化
4、二氧化硫感測器 二氧化硫是污染空氣的主要物質之一,檢測空氣中二氧化硫嘗試是空氣檢驗的一項經常性工作。應用感測器監測二氧化硫。從縮短檢測時間到降低檢出限,都顯示出極大的優越性。

⑷ 電化學氣體感測器和紅外氣體感測器的區別

紅外感測器的應用很廣,在檢測很多種的氣體中都使用到它,而且它的可靠性很高,選擇性很好,精度也高,沒有毒,受到環境的干擾較小,壽命比較長,對氧氣不依賴等等的優點。
氣體通過多孔膜背面擴散入感測器的工作電極,在此氣體被氧化或還原,這種電化學反應引起流經外部線路的電流。除測量外,還要放大和進行其它信號加工;外線路維持經過感測器的電壓和一個二電極反向參考感測器的電壓。在反向電極產生一相反的反應。這樣,如工作電極是氧化,則相反電極就是還原。

⑸ 電化學感測器工作原理,如圖

濕度感測器 濕度是空氣環境的一個重要指標,空氣的濕度與人體蒸發熱之間有著密切關系,高溫高濕時,由於人體水分蒸發困難而感到悶熱,低溫高濕時,人體散熱過程劇烈,容易引起感冒和凍傷。人體最適宜的氣溫是18~22℃,相對濕度為35%~65%RH。 在環境與衛生監測中,常用於濕球溫濕度計、手搖濕溫度計和通風濕溫度計等儀器測定空氣濕度。近年來,大量文獻報道用感測器測定空氣濕度。用於測定相對濕度的塗覆壓電石英晶體用感測器,通過光刻和化學蝕刻技術製成小型石英奪電晶體,在AT 切割的10MHZ石英晶體上塗有4種物質,對濕度具有較高的質量敏感性.該晶體是振盪電路中的共振器,其頻率隨質量變化,選擇適當塗層,該感測器可用於測定不同氣體的相對濕度.該感測器的靈敏度、響應線性、響應時間、選擇性、滯後現象和使用壽命等取決於塗層化學物質的性質。
2、氧化氮感測器 氧化氮是氮的各種氧化物所組成的氣體混合物的總稱,常以NOX表示。在氧化氮中,不同形式的氧化氮化學穩定性不同,空氣中常風的是化學性質相對穩定的一氧化氮和二氧化氮,它們在衛生學上的意義顯得較其它形式氧化氮更為重要。在環境分析中,氧化氮一般指一氧化氮二氧化氮。 我國監測氧化氮的標准方法是鹽酸萘乙二胺比色法,方法靈敏度為0.25ug/5ml,方法轉換系數受吸收液組成、二氧化氮濃度、采氣速度、吸收管結構、共存離子及溫度等多種因素的影響,目前未完全統一。感測器測定是近年發展起來的新方法。 文獻報道,用交指型柵極電極場效應晶體管的微電子集成電路與化學活性電子束蒸鍍酞花青銅薄膜相結合,獲得了新型氣體敏感微感測器,可選擇性檢測mg/m3 級二氧化氮和二惜內基甲基膦酸鹽(DIMP)。

⑹ 電化學氣體感測器是什麼原理是什麼

電化學氣體感測器(Electrochemical gas sensor)是把測量對象氣體在電極處氧化或還原而測電流,得出對象氣體濃度的探測器。 詞條介紹了這種感測器的發展歷史,構造,操作理論和橫向靈敏度等。
構造
感測器有二或三個和電解液接觸的電極,偶也爾有四個電極。典型電極由大表面積貴金屬和多孔厭水膜組成。電極和電解液和周圍空氣接觸,並由多孔膜監測。一般用礦物酸作電解液。但有些感測器也用有機電解液。電極一般放在有氣體進孔和電接觸的塑料盒內。

運作理論
氣體通過多孔膜背面擴散入感測器的工作電極,在此氣體被氧化或還原,這種電化學反應引起流經外部線路的電流。除測量外,還要放大和進行其它信號加工;外線路維持經過感測器的電壓和一個二電極反向參考感測器的電壓。在反向電極產生一相反的反應。這樣,如工作電極是氧化,則相反電極就是還原。

擴散控制反應
電流大小由研究對象氣體在工作電極處氧化多少所控制。感測器是經過設計的,因此,氣體供應受擴散限制,而感測器是正比於氣體濃度的線性輸出。線性輸出是電化學感測器比其它技術感測器(即紅外)的優點之一。其它的感測器要在輸出前線性化。線性輸出允許較精確地測量低濃度,並校正簡單(只需校正底線和一個點)。

控制擴散提供另一優點。改表擴散勢壘可製造適合特別對象的氣體濃度范圍。再有,擴散勢壘是主要的機械部份,電化學感測器一經校正後,隨時間較穩定。因此,以電化學感測器為基的儀器比一些其它技術的探測器要求較少維護。原則上,靈敏度基於氣體通入感測器通路的擴散性質可以計算。雖然測量擴散性質的實驗誤差使計算較用氣體校正的精度較小。

橫向零敏度
對一些氣體,如環氧乙烷的橫向靈敏度可能是個問題,因為乙烷要求一個活性好的工作電極催化和氧化的高電勢。因此,較易氧化氣體,如酒和一氧化碳。也有類似的問題。橫向靈敏度問題可通過使用化學過濾消除。例如。過濾器可使對象氣體暢通,並反應,但移去普通干擾。

盡管電化學感測器有許多優點,但它並不適合每一種氣體。這是由於它的探測機理包括氣體的氧化或還原。雖然它可間接探測電化學惰性氣體,如這氣體和其它樣品在感測器內反應並產生回應,但電化學氣體感測器一般僅適用於電化學性能活潑的氣體。二氧化碳感測器是這種接近的例子(即不能用電化學氣體感測器測二氧化碳),它們已商品化幾年了。

⑺ 電化學感測器的應用

電化學感測器廣泛應用於許多靜態與移動應用檢測場合。

⑻ 電化學感測器和半導體感測器的區別

電化學感測器是依據氣體的電化學氧化和還原的原理制備的,他的原理是與我們的電池幾乎相同。比如,我們檢測一氧化碳,CO在電解池的陽極被氧化成二氧化碳,而電解電流與CO的濃度有關。
電化學感測器准確而靈敏,但是,由於大量使用貴金屬,另外製作工藝復雜,因此價格較高。
電化學感測器屬於精密型感測器,電化學感測器通過與目標氣體發生反應並產生與氣體濃度成正比的電信號來工作。典型的電化感測器由感測電極(或工作電極)和反電極組成。
注意: 某些感測器要求電極之間存在偏壓。感測器穩定需要30分鍾至24小時,並需要三周時間來繼續保持穩定。
注意: 多數有毒氣體感測器需要少量氧氣來保持功能正常。感測器背面有一個通氣孔以達到該目的。建議在使用非氧氣背景氣應用場合中與HRBEAST執行復檢。
注意: 高濕度及高乾旱會影響感測器的使用壽命。瞬間壓力變化可能產生一個暫態的感測器輸出,也有可能達到誤報警狀態。
半導體感測器是依據金屬氧化物半導體材料,在空氣中,在遇到當空氣的氧化還原狀態發生變化時,半導體才料的電導率會發生相應的變化,比如:當空氣中彌漫一定濃度的酒精蒸汽時,二氧化錫半導體材料的電導率會升高,電阻下降;而這種變化的幅度與氣體的濃度直接相關,這就是半導體式氣體感測器!我們家庭排油煙機下面的電子鼻就是使用的這種感測器。
半導體感測器因其簡單低價已經得到廣泛應用,但是又因為它的選擇性差和穩定性不理想目前還只是在民用級別使用。而電化學感測器因其良好的選擇性和高靈敏度被廣泛應用在幾乎所有工業場合。
半導體式氣體感測器是依據金屬氧化物半導體材料,在空氣中,在遇到當空氣的氧化還原狀態發生變化時,半導體才料的電導率會發生相應的變化,比如:當空氣中彌漫一定濃度的酒精蒸汽時,二氧化錫半導體材料的電導率會升高,電阻下降;而這種變化的幅度與氣體的濃度直接相關,這就是半導體式氣體感測器!
半導體感測器屬於廣譜型感測器,其工作原理是金屬氧化物半導體的表面在吸收氣體後,電阻發生變化。
注意:雖然半導體(固態)GQB-X SmArt Sensor的預期壽命較長,但與其它類型的感測器相比,它們也更易於受到干擾氣體的影響。因此,如果應用場合中出現其它背景氣體,固態感測器可能會發出錯誤警報。

⑼ 影響電化學感測器壽命的幾個因素

電化學感測器的預期壽命取決於多少個要素,包含要檢測的氣體跟感測器的應用情況前提。個別而言,劃定的預期壽命為一至三年。在現實中,預期壽命重要取決於感測器應用中所裸露的氣體總量以及別的情況前提,如溫度、壓力跟濕度。

⑽ 電化學感測器

大型的電力電子公司一般都會有感測器研究的,深圳的就有深圳市深安旭感測技術有限公司、奧特訊公司、奧電高壓有限公司,科技園里很多的。

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