一氧化碳報(bào)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(jì)。
一氧化碳?xì)怏w傳感器與報(bào)警器配套使用，是報(bào)警器中的核心檢測(cè)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(shí)，其輸出端產(chǎn)生電流輸出，供給報(bào)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(shí)，氣體傳感器的輸出電流也成比例變化，輸出經(jīng)報(bào)警器中間電路轉(zhuǎn)換放大，驅(qū)動(dòng)不同的執(zhí)行器完成聲、光、電等檢測(cè)和報(bào)警功能?？刂蒲b置共同構(gòu)成環(huán)境檢測(cè)或監(jiān)測(cè)報(bào)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(shí)，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?；瘜W(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(duì)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(duì)電極之間，電極之間會(huì)產(chǎn)生電位差。
然而，由于在兩個(gè)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(shì)，從而限制了一氧化碳濃度的可檢測(cè)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(shí)，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(cè)量傳感器的輸出電流來檢測(cè)，具有較寬的線性測(cè)量范圍。這樣，