盘点四种常见的一氧化碳传感器。
一氧化碳传感器是一种化学传感器。化学传感器主要由两部分组成:传导或转换系统。基于一氧化碳气体检测的CO气体检测传感器。它可以检测暴露在环境中的危险气体CO的浓度,并清楚地读取气体浓度、峰值和高、低浓度的报警水平。如果当前的高、低气体浓度值超过预设的极限值,报警器将通过声光报警提醒用户。
目前检测一氧化碳的传感器根据检测原理主要分为半导体型、电化学型、红外型和催化燃烧型。它们的主要工作原理和优缺点分析如下:
1、电化学类型
(1)工作原理和特性曲线
电化学气体传感器的检测原理如下图所示。
当固定电压施加到电解池的正负电极时,反应分别在工作电极和反电极上发生。以一氧化碳传感器为例,其化学反应式为:
这种可逆的氧化还原反应总是发生在工作电极和反电极之间,并且在电极之间产生电势差。但两个电极上的反应会使电极极化,使电极间的电位难以保持恒定,从而限制了一氧化碳浓度的可检测范围。
总的反应是一氧化碳被氧化成二氧化碳,电子流形成外电流,电荷平衡由电解质中的载流子流动完成。
电化学气体传感器最大的特点是电流与一氧化碳的浓度成正比,输出信号与气体的浓度有很好的线性关系,因此信号处理和显示非常方便。另一个特点是,由于反应是在常温下进行的,不需要加热器,所以电极之间的电压可以使用干电池,不需要市电,便于便携式一氧化碳报警器。
优点:体积小,零功耗,灵敏度高,稳定性好,线性度好,重复性好,影响速度快,分辨率一般可达1ppm,使用寿命长。
缺点:各品牌之间价格、性能、工艺、抗干扰性能、温湿度变化差异较大。
2、催化燃烧型
该传感器有一对催化燃烧检测元件,其中一个对一氧化碳气体非常敏感。这个元件涂有多层催化剂,另一个元件对补偿环境温度的变化不敏感。这对检测元件和另一对高精度电阻器形成惠斯通电桥。
优点:测量准确,反应迅速,使用寿命长。
缺点:在可燃气体范围内没有选择性。在黑暗中工作,有着火和爆炸的危险。大多数元素有机蒸汽对传感器有毒。
审计福冈江
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