电化学气体传感器的原理及介绍

背景：

电化学气体传感器是基于气体的电化学性质并将气体的化学量转变成电学量进行传感检测的一种物联网传感器。  　

最早的电化学气体传感器大约要追溯到20世纪50年代。在当时电化学传感器应用于氧气气体浓度的检测，即电化学氧气传感器。到了20世纪80年代，电化学传感器逐渐应用于检测各种各样的有毒有害及其他气体，并展现出了良好的灵敏度与选择性。

电化学传感器的工作原理：  　

电化学传感器的检测原理是通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来进行监测工作的。大多数电化学气体传感器是电流传感器，反应后会产生与气体浓度成线性比例的电流。

一个电化学气体传感器的工作原理描述如下：与传感器接触的目标气体分子首先会通过一个防止冷凝的隔膜，它具有防尘的作用。气体分子通过毛细管扩散，可能通过随后的过滤器，然后通过疏水膜到达感测电极的表面。在那里分子立即被氧化或还原，从而产生或消耗电子，从而产生电流。  　

重要的需要注意是用这种方法进入传感器的气体分子的量受到通过毛细管扩散的限制。通过优化路径，根据期望的测量范围，获得适当的电信号。感测电极的设计对于实现对目标气体的高反应性并抑制对干扰气体的不希望响应是至关重要的。它涉及固体，液体和气体三个阶段的系统，并且都涉及分析物气体的化学识别。致力于量身定制该系统并获得高性能的气体传感器。电化学电池通过平衡感测电极处的反应的所谓反电极--Cont电极完成。Cont电极与Sen电极之间的离子电流由传感器主体内的电解质传送，而电流路径通过以销连接器终止的导线提供。通常在电化学传感器（3电极传感器）中包含第三电极。所谓的参考电极用于将感测电极的电势保持在固定值。为此并且通常用于电化学传感器的操作，需要恒电位电路。