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電化學一氧化碳傳感器原理

更新時間:2015-11-16點擊次數(shù):2897
   一氧化碳氣體傳感器與報警器配套使用,是報警器中的核心檢測元件,它是以定電位電解為基本原理。當一氧化碳擴散到氣體傳感器時,其輸出端產(chǎn)生電流輸出,提供給報警器中的采樣電路,起著將化學能轉(zhuǎn)化為電能的作用。當氣體濃度發(fā)生變化時,氣體傳感器的輸出電流也隨之成正比變化,經(jīng)報警器的中間電路轉(zhuǎn)換放大輸出,以驅(qū)動不同的執(zhí)行裝置,完成聲、光和電等檢測與報警功能,與相應的控制裝置一同構成了環(huán)境檢測或監(jiān)測報警系統(tǒng)。
電化學一氧化碳傳感器原理:
當一氧化碳氣體通過外殼上的氣孔經(jīng)透氣膜擴散到工作電極表面上時,在工作電極的催化作用下,一氧化碳氣體在工作電極上發(fā)生氧化。其化學反應式為: CO+H2O→CO2+2H++2e-
在工作電極上發(fā)生氧化反應產(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電極上,與水中的氧發(fā)生還原反應。其化學反應式為:
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。其化學反應式為:
2CO+2O2 →2CO2
這個氧化-還原的可逆反應在工作電極與對電極之間始終發(fā)生著,并在電極間產(chǎn)生電位差。
但是由于在兩個電極上發(fā)生的反應都會使電極極化,這使得極間電位難以維持恒定,因而也限制了對一氧化碳濃度可檢測的范圍。

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