導語:?電化學傳感器?是一種將化學信息轉(zhuǎn)換為電信號的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、石油工業(yè)、環(huán)境和生物醫(yī)學等領(lǐng)域。其工作原理基于電化學反應(yīng),通過與被測氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號來工作?。
工作原理
電化學傳感器通過與被測氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號來工作。典型的電化學傳感器由傳感電極(工作電極)和反電極組成,并由一個薄電解層隔開。氣體通過微小的毛管型開孔與傳感器反應(yīng),然后通過疏水屏障層到達電極表面。傳感電極可以采用氧化機理或還原機理,這些反應(yīng)由針對被測氣體而設(shè)計的電極材料進行催化。通過電極間連接的電阻器,與被測氣體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?。
組成
電化學傳感器的主要組成部分包括:
?透氣膜?:用于覆蓋傳感電極,控制到達電極表面的氣體分子量,通常采用低孔隙率特氟隆薄膜制成。
?電極?:包括工作電極和反電極,工作電極上發(fā)生氧化或還原反應(yīng),反電極則完成電路平衡。
?電解質(zhì)?:提供離子導電環(huán)境。
?參考電極?:用于保持傳感電極上的固定電壓值,防止傳感電極電勢變化導致性能退化?。
應(yīng)用領(lǐng)域
電化學傳感器因其低檢測限、快速響應(yīng)和低成本等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
?農(nóng)業(yè)?:監(jiān)測土壤濕度、養(yǎng)分含量等。
?食品?:檢測食品中的殘留物、新鮮度等。
?石油工業(yè)?:監(jiān)測油氣濃度、泄漏等。
?環(huán)境監(jiān)測?:檢測空氣中的污染物、氣體泄漏等。
?生物醫(yī)學?:監(jiān)測生理指標如血氧、血糖等?.
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