一氧化碳報警傳感器的工作原理

電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器采用封閉式結(jié)構(gòu)設(shè)計。
一氧化碳?xì)怏w傳感器與報警器配套使用，是報警器中的核心檢測元件。它基于恒電位電解的基本原理。當(dāng)一氧化碳擴(kuò)散到氣體傳感器中時，其輸出端產(chǎn)生電流輸出，供給報警器中的采樣電路，起到將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的作用。當(dāng)氣體濃度變化時，氣體傳感器的輸出電流也成比例變化，輸出經(jīng)報警器中間電路轉(zhuǎn)換放大，驅(qū)動不同的執(zhí)行器完成聲、光、電等檢測和報警功能。控制裝置共同構(gòu)成環(huán)境檢測或監(jiān)測報警系統(tǒng)。
當(dāng)一氧化碳?xì)怏w通過透氣膜通過外殼上的孔隙擴(kuò)散到工作電極表面時，在工作電極的催化作用下，一氧化碳?xì)怏w在工作電極上被氧化。化學(xué)反應(yīng)式為：CO+H2O→CO2+2H++2e-
工作電極上氧化反應(yīng)產(chǎn)生的H+離子和電子通過電極傳遞到與工作電極保持一定距離的對電極上。電解質(zhì)，并與水相連。氧氣發(fā)生還原反應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)式為：1/2O2+2H++2e-→H2O
因此，傳感器內(nèi)部發(fā)生可逆的氧化還原反應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)式為：2CO+2O2→2CO2
這種可逆的氧化還原反應(yīng)總是發(fā)生在工作電極和對電極之間，電極之間會產(chǎn)生電位差。
然而，由于在兩個電極上發(fā)生的反應(yīng)使電極極化，很難在電極之間保持恒定的電勢，從而限制了一氧化碳濃度的可檢測范圍。
為了保持電極之間的恒定電位，我們添加了參考電極。在三電極電化學(xué)氣體傳感器中，輸出端反映的是參比電極和工作電極之間的電位變化。由于參比電極不參與氧化或還原反應(yīng)，它可以保持電極之間的電位恒定。（即恒電位），電位的變化與相同碳氧化物濃度的變化直接相關(guān)。當(dāng)氣體傳感器產(chǎn)生輸出電流時，其大小與氣體濃度成正比。一氧化碳的濃度可以通過電極引線外接電路測量傳感器的輸出電流來檢測，具有較寬的線性測量范圍。這樣，