盤點(diǎn)四種常見(jiàn)的一氧化碳傳感器

一氧化碳傳感器屬于化學(xué)傳感器。化學(xué)傳感器主要由兩部分組成：傳導(dǎo)或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。基于一氧化碳?xì)怏w檢測(cè)的CO氣體檢測(cè)傳感器?？梢詸z測(cè)暴露在環(huán)境中的危險(xiǎn)氣體CO的濃度，并清楚地讀取氣體濃度、峰值和高、低濃度報(bào)警水平。如果當(dāng)前氣體高、低濃度值超過(guò)預(yù)設(shè)極限值，則報(bào)警將通過(guò)聲音、燈報(bào)警提醒用戶。

目前檢測(cè)一氧化碳的傳感器按檢測(cè)原理主要分為半導(dǎo)體型、電化學(xué)型、紅外型與催化燃燒型，其主要工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)分析如下：

1、電化學(xué)型

（1）工作原理及特性曲線

電化學(xué)型氣體傳感器的檢測(cè)原理如下圖所示。

當(dāng)電解槽的正負(fù)電極上施加一個(gè)固定電壓后，在作用極和對(duì)極上分別發(fā)生反應(yīng)，以一氧化碳傳感器為例，其化學(xué)反應(yīng)式為：

這個(gè)氧化－還原的可逆反應(yīng)在工作電極與對(duì)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(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)都會(huì)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(duì)一氧化碳濃度可檢測(cè)的范圍。

總反應(yīng)是一氧化碳被氧化成二氧化碳，電子流動(dòng)形成外部電流，電荷平衡則是電解液中的載流子流動(dòng)來(lái)完成。

電化學(xué)式氣體傳感器的最大特點(diǎn)是：電流與一氧化碳濃度完全成正比，輸出信號(hào)與氣體濃度呈良好的線性關(guān)系，所以信號(hào)處理和顯示非常方便。另一個(gè)特點(diǎn)是，因?yàn)槭浅胤磻?yīng)，不需要加熱器，所以，電極間電壓可以使用干電池，不需要市電，而且便于攜帶式一氧化碳報(bào)警器。

優(yōu)點(diǎn)：體積小，零功耗，靈敏度高，穩(wěn)定性好，線性好，重復(fù)性較好，影響速度快，分辨率一般可以達(dá)到1ppm，壽命較長(zhǎng)。

缺點(diǎn)：各品牌之間的價(jià)格、性能、工藝、抗干擾性能、受溫濕度變化等差異較大。

2、催化燃燒型

傳感器有一對(duì)催化燃燒式檢測(cè)元件其中一個(gè)元件對(duì)一氧化碳?xì)怏w非常敏感該元件上涂有多層催化劑另一個(gè)元件不敏感用于補(bǔ)償環(huán)境溫度變化。這一對(duì)檢測(cè)元件與另一對(duì)高精度電阻構(gòu)成惠斯登電橋。

優(yōu)點(diǎn)：計(jì)量準(zhǔn)確，響應(yīng)快速，壽命較長(zhǎng)。

缺點(diǎn)：可燃性氣體范圍內(nèi)，無(wú)選擇性。暗火工作，有引燃爆炸危險(xiǎn)。大部分元素有機(jī)蒸汽對(duì)傳感器都有中毒作用。