Capteurs de Gaz Électrochimiques

Les capteurs de gaz électrochimiques sont des détecteurs de gaz utilisés pour mesurer la concentration d’un gaz cible en oxydant ou en réduisant le gaz au niveau d’une électrode et en mesurant le courant résultant. Les premiers capteurs électrochimiques ont été développés dans les années 1950 pour surveiller l’oxygène.

Au milieu des années 1980, des capteurs électrochimiques miniaturisés ont vu le jour pour détecter divers gaz toxiques. Actuellement, une large gamme de capteurs électrochimiques sont utilisés pour diverses applications.

Construction

Le capteur est constitué de deux ou trois électrodes qui sont en contact avec un électrolyte. Les électrodes sont constituées d’une membrane hydrophobe poreuse fixée avec un métal précieux de surface élevée.

L’électrolyte le plus couramment utilisé est un acide minéral. Les électrodes sont généralement situées dans un boîtier en plastique constitué d’un trou d’entrée de gaz et de contacts électriques.

Dans certains cas, un filtre laveur est également fixé devant le capteur pour filtrer les gaz indésirables. Le milieu filtrant le plus couramment utilisé est un charbon actif.

Crédits d’image : Photos.com

Principe de fonctionnement

Les capteurs électrochimiques fonctionnent sur la base de la diffusion du gaz d’intérêt dans le capteur, ce qui entraîne la production d’un signal électrique proportionnel à la concentration en gaz.

Le gaz entrant en contact avec le capteur passe par une petite ouverture de type capillaire et diffuse via une barrière hydrophobe pour atteindre la surface de l’électrode. En conséquence, une quantité suffisante de gaz est autorisée à réagir au niveau de l’électrode de détection pour produire un signal électrique suffisant. Le gaz diffusé est à son tour oxydé ou réduit au niveau de l’électrode de détection.

À l’aide d’une résistance connectée entre les électrodes, le courant circulant entre l’anode et la cathode peut être mesuré pour déterminer la concentration en gaz.

Applications

Les capteurs électrochimiques utilisent une puissance minimale pour leur fonctionnement. En fait, la consommation électrique de ce capteur est la plus faible de tous les capteurs de surveillance des gaz. Pour cette raison, les capteurs électrochimiques sont largement utilisés dans des applications en espace confiné telles que la surveillance de la qualité de l’air intérieur et des fuites de gaz, et avec des instruments portables composés de plusieurs capteurs.

Sources et Lectures complémentaires

• Capteurs électrochimiques – International Sensor Technology
• Capteurs de gaz électrochimiques – SGX Sensortech

Citations