Elektrokemiske gassensorer

elektrokemiske gassensorer er gasdetektorer, der bruges til at måle koncentrationen af en målgas ved at ilte eller reducere gassen ved en elektrode og måle den resulterende strøm. De første elektrokemiske sensorer blev udviklet i 1950 ‘ erne til overvågning af ilt.

i midten af 1980 ‘ erne opstod miniaturiserede elektrokemiske sensorer til påvisning af forskellige giftige gasser. I øjeblikket anvendes en bred vifte af elektrokemiske sensorer til forskellige applikationer.

konstruktion

sensoren består af to eller tre elektroder, der er i kontakt med en elektrolyt. Elektroderne er lavet af porøs hydrofob membran fastgjort med et højt overfladeareal ædle metaller.

den mest anvendte elektrolyt er en mineralsyre. Elektroderne er normalt placeret i et plastikhus, der består af et gasindgangshul og elektriske kontakter.

i nogle tilfælde er et skrubberfilter også fastgjort foran sensoren for at filtrere uønskede gasser. Det mest anvendte filtermedium er et aktivt kul.

Billedkreditter: Photos.com

arbejdsprincip

elektrokemiske sensorer drives baseret på diffusion af gas af interesse i sensoren, hvilket resulterer i produktion af et elektrisk signal, der er proportional med gaskoncentrationen.

Gas, der kommer i kontakt med sensoren, passerer via en lille åbning af kapillærtypen og diffunderer via en hydrofob barriere for at nå elektrodeoverfladen. Som et resultat får en tilstrækkelig mængde gas lov til at reagere ved sensorelektroden for at frembringe et tilstrækkeligt elektrisk signal. Den diffuse gas bliver igen iltet eller reduceret ved sensorelektroden.

ved hjælp af modstand forbundet mellem elektroderne kan strømmen mellem anoden og katoden måles for at bestemme gaskoncentrationen.

applikationer

elektrokemiske sensorer bruger minimal strøm til deres drift. Faktisk er strømforbruget af denne sensor det laveste af alle gasovervågningssensorer. Af denne grund anvendes elektrokemiske sensorer i vid udstrækning i applikationer med begrænset rum såsom overvågning af indendørs luftkvalitet og gaslækager og med bærbare instrumenter bestående af flere sensorer.

kilder og yderligere læsning

• elektrokemiske sensorer – International sensorteknologi
• elektrokemiske gassensorer-Sensortech

citater