Elektrokemiska gassensorer

elektrokemiska gassensorer är gasdetektorer som används för att mäta koncentrationen av en målgas genom att oxidera eller reducera gasen vid en elektrod och mäta den resulterande strömmen. De första elektrokemiska sensorerna utvecklades på 1950-talet för övervakning av syre.

i mitten av 1980-talet uppstod miniatyriserade elektrokemiska sensorer för att detektera olika giftiga gaser. För närvarande används ett brett spektrum av elektrokemiska sensorer för olika applikationer.

Konstruktion

sensorn består av två eller tre elektroder som är i kontakt med en elektrolyt. Elektroderna är gjorda av poröst hydrofobt membran fixerat med en ädelmetall med hög yta.

den vanligaste elektrolyten är en mineralsyra. Elektroderna är vanligtvis placerade i ett plasthus som består av ett gasinmatningshål och elektriska kontakter.

i vissa fall är ett skrubberfilter också fixerat framför sensorn för att filtrera oönskade gaser. Det vanligaste filtermediet är ett aktivt kol.

Bildkrediter: Photos.com

arbetsprincip

elektrokemiska sensorer drivs baserat på diffusion av gas av intresse i sensorn, vilket resulterar i produktion av en elektrisk signal som är proportionell mot gaskoncentrationen.

Gas som kommer i kontakt med sensorn passerar via en liten öppning av kapillärtyp och diffunderar via en hydrofob barriär för att nå elektrodytan. Som ett resultat får en tillräcklig mängd gas reagera vid avkänningselektroden för att producera en tillräcklig elektrisk signal. Den diffusa gasen i sin tur oxideras eller reduceras vid avkänningselektroden.

med hjälp av motstånd anslutet mellan elektroderna kan strömmen som strömmar mellan anoden och katoden mätas för att bestämma gaskoncentrationen.

applikationer

elektrokemiska sensorer använder minimal effekt för deras drift. Faktum är att strömförbrukningen för denna sensor är den lägsta av alla gasövervakningssensorer. Av denna anledning används elektrokemiska sensorer i stor utsträckning i begränsade rymdtillämpningar som övervakning av inomhusluftkvalitet och gasläckor och med bärbara instrument som består av flera sensorer.

källor och vidare läsning

• elektrokemiska sensorer-internationell sensorteknik
• elektrokemiska gassensorer-SGX Sensortech

citat