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- 應(yīng)用電化學傳感器的設(shè)計
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2011/9/23
早在1950年電化學傳感器就已用于氧（氣）的監(jiān)測； 隨 著對于人生安全的重視與日俱增，便攜式電化學傳感器的需 求顯著增加。今天，電化學傳感器已經(jīng)普遍用在監(jiān)測各種有 害氣體的便攜設(shè)備中。
電化學傳感器的原理是檢測氣體的化學反應(yīng)所產(chǎn)生的電 流，而這一電流與氣體的濃度成比例。舊式電化學傳感器基 于兩個電極配置；而為了達到優(yōu)良的電化學穩(wěn)定性，目前使 用的是三電極系統(tǒng)。這三個電極彼此并聯(lián)堆疊，由一個電解 質(zhì)薄層分隔，電解質(zhì)在電極之間提供了離子的電接觸。
傳感器的功能 當某一氣體與傳感器接觸時，會通過一層薄的阻擋隔膜 到達電極表面，進入的氣體所遇到的第一個電極是工作電極 （WE），設(shè)計工作電極以優(yōu)化電化學的氧化反應(yīng)（或降解被 測氣體），并產(chǎn)生一個正比與氣體濃度的電流。
由于工作電極上電勢變化的連續(xù)電化學反應(yīng)，傳感器的性能會隨時間的延續(xù)而劣化。為了減少退化并維持一個恒 定的且線性良好的靈敏度，靠近工作電極放入一個參考電極 （RE）。參考電極的用途是使工作電極固定在正確的電勢上 工作。為了使參考電極能維持恒定的電勢，參考電極上不應(yīng) 該有電流。
第3個電極，即計數(shù)電極（CE），用于導入或?qū)С?A href="http://yyjsjy.net" target=_blank>傳感器的電流。當工作電極氧化一氧化碳時，計數(shù)電極還原其它 分子，如氧分子，從而產(chǎn)生電流。這個電流正好與工作電極極產(chǎn)生的電流相平衡。在工作電極和計數(shù)電極之間的離子電 流由電解質(zhì)傳輸。
恒電勢電路
電化學傳感器需要控制電路來進行工作。這個控制電路 被稱之為恒電勢電路。圖2 所示為一個簡化的恒電勢電路， 由兩個放大器和一個場效應(yīng)晶體管所組成。在實現(xiàn)這個電路 時，有一些小的變化，但功能和結(jié)果是一樣的。
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