英国DDS电化学气体传感器检测原理




什么是气体传感器?
气体传感器是一种通过将物理或化学相互作用转换为电信号来检测气体存在并测量其浓度的装置。这些信号以标准单位如ppm、%LEL或%Vol进行处理和表达。
气体传感器广泛应用于工业、环境监测、医疗系统、交通运输和民用住宅。它们旨在监测可燃气体、有毒气体、氧气水平以及开放空气和密闭空间中的天然气泄漏情况。


从工程角度看,气体传感器不仅仅是传感器。它们是集成气体扩散控制、信号处理、环境补偿和长期稳定性管理的完整系统以确保测量的可靠和准确性。
气体传感器类型
气体传感器有多种类型, 选择合适的气体传感器需要了解传感器特性、目标气体、操作环境及长期稳定性要求。典型用户关切包括:哪些传感器对有毒气体具有选择性,哪些传感器测量精度高,哪些传感器支持便携使用,以及哪些传感器适合持续固定监测。
根据不同气体类型,传感器可分为可燃气体传感器(通常为催化燃烧、红外、热导率、半导体)、有毒气体传感器(常为电化学传感器、金属氧化物半导体、光电离传感器)、氧传感器(顺磁传感器、锆传感器)以及特殊工业传感器。
根据使用方式,它们可分为便携式探测器和固定在线探测器。
根据采样方法,它们可分为扩散传感器和泵送传感器。扩散传感器依赖于天然气扩散到感应元件。泵送传感器主动将气体吸入测量室,从而实现更快的响应和远程采样。
根据检测原理,气体传感器可分为半导体、电化学、红外(NDIR)、催化传感器、热导、磁、光电离(PID)、声学/光声学及其他专业传感技术。
按工作原理分类是广泛采用的方法。我们今天将详细介绍电化学气体传感器,以及它的原理、优点和典型应用:
电化学气体传感器
电化学传感器与目标气体反应,产生与气体浓度成正比的电信号。大多数电化学气体传感器是安培法测量电流的装置,输出的电流与气体浓度呈线性相关。
电化学气体传感器的工作原理如下:气体首先通过多孔与防尘透气膜,防止冷凝和粉尘进入传感器。气体分子随后通过滤层扩散,抵达工作电极,在那里发生氧化或还原反应。这些电化学反应会使流经外部电路的电流发生变化,这与气体浓度成正比。
基于电化学工作原理的传感器采用三电极或四电极结构,包括工作电极、参考电极和对电极或者辅助电极,以提升稳定性和线性性。有时也使用更简单的双电极结构。
优点:
高灵敏度、优异的线性度、低功耗及对特定有毒气体的良好选择性。
电化学传感器广泛用于便携式和固定监测仪器中的氧气O2、一氧化碳CO、硫化氢H2S、二氧化硫SO2、氮氧化物NOx、氨气NH3、氢气H2、氯气CL2和臭氧O3等的检测。
如果您有要检测气体的需求,首先确定气体类型,然后选择优的测量原理。例如,催化燃烧或NDIR测量原理对可燃气体(甲烷、丙烷、氢气)更为优越,而电化学测量原理则对有毒气体(CO、H₂S、NH₃)为有效。其次,需要根据测量环境和应用场景确定精度、寿命、是否要防水、防爆或报警功能。欢迎您与我们深圳三达特联系,作为英国DDS气体传感器代理商,我们很高兴能为客户提供选型与技术支持。

