礦用一氧化碳傳感器原理

一氧化碳?xì)怏w傳感器 廣泛使用在礦山，汽車，家庭等空氣質(zhì)量安全檢測的地方。是將空氣中的一氧化碳濃度變量轉(zhuǎn)換成有一定對應(yīng)關(guān)系的輸出信號的裝置。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，它是以定電位電解為基本原理。當(dāng)一氧化碳擴(kuò)散到氣體傳感器時，其輸出端產(chǎn)生電流輸出，提供給報警器中的采樣電路，起著將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的作用。
一氧化碳傳感器的組成
一氧化碳?xì)怏w傳感器采用密閉結(jié)構(gòu)設(shè)計，由電極、過濾器、透氣膜、電解液、電極引出線（管腳）、殼體等部分組成。
1、防爆型式:ExibI 2、主參數(shù)
    測量范圍：(0～1000) ×10-6。    基本誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定。    測 量 范 圍 基 本 誤 差，1×10-6CO    絕對誤差 相對誤差    0～100 ±4    >100～500 測量值的±5％    >500 測量值的±6％    輸出頻率模擬量信號：    外形尺寸： 長×寬×高：190mm×125mm×55mm。    重量：約2kg。

一氧化碳傳感器的工作原理
當(dāng)一氧化碳?xì)怏w通過外殼上的氣孔經(jīng)透氣膜擴(kuò)散到工作電極表面上時，在工作電極的催化作用下，一氧化碳?xì)怏w在工作電極上發(fā)生氧化。其化學(xué)反應(yīng)式為： CO+H2O→CO2+2H++2e-
在工作電極上發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的H+離子和電子，通過電解液轉(zhuǎn)移到與工作電極保持一定間隔的對電極上，與水中的氧發(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)部就發(fā)生了氧化-還原的可逆反應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)式為： 　　2CO+2O2 →2CO2 　　這個氧化-還原的可逆反應(yīng)在工作電極與對電極之間始終發(fā)生著，并在電極間產(chǎn)生電位差。但是由于在兩個電極上發(fā)生的反應(yīng)都會使電極極化，這使得極間電位難以維持恒定，因而也限制了對一氧化碳濃度可檢測的范圍。
為了維持極間電位的恒定，我們加入了一個參比電極。在三電極電化學(xué)氣體傳感器中，其輸出端所反應(yīng)出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)，因此它可以使極間的電位維持恒定（即恒電位），此時電位的變化就同一氧化碳濃度的變化直接有關(guān)。當(dāng)氣體傳感器產(chǎn)生輸出電流時，其大小與氣體的濃度成正比。通過電極引出線用外部電路測量傳感器輸出電流的大小，便可檢測出一氧化碳的濃度，并且有很寬的線性測量范圍。這樣，在氣體傳感器上外接信號采集電路和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換和輸出電路，就能夠?qū)σ谎趸細(xì)怏w實現(xiàn)檢測和監(jiān)控。
一氧化碳傳感器的應(yīng)用
廣泛使用在礦山，汽車，家庭等空氣質(zhì)量安全檢測的地方。