전기 화학 형 가스 센서 및 화학 반응의 개략도
피가로 전기 화학 형 가스 센서는 두 개의 전극을 갖는 암페어 미터 연료 전지이다. 두 개의 전극 가스 센서의 기본 구성 요소는 작동(감지)전극,카운터 전극 및 그 사이의 이온 도체입니다. 일산화탄소(공동)와 같은 독성 가스가 작동 전극과 접촉 할 때 공기 중의 물 분자와의 화학 반응을 통해 작동 전극에서 공동 가스의 산화가 발생합니다(식 1 참조).
CO+H2O→CO2+2H++2e- …(1)
을 연결하는 작업 전극과 카운터 전극을 통해 짧은 회로 허용할 것이 양성자(H+)에서 생성 작업 전극이 흐름을 향한 카운터 전극을 통해 이온 지휘자입니다. 또한 생성 된 전자는 외부 배선을 통해 카운터 전극으로 이동합니다. 공기 중의 산소와의 반응은 카운터 전극에서 일어날 것이다(식 2 참조).
(1/2)O2+2H++2e-→H2O…(2)
전체적인 반응에 표시된 방정식 3. 피가로 전기화학식 가스센서는 이러한 전반적인 배터리 반응을 위한 활성 물질인 가스를 가진 배터리처럼 작동한다.
CO+(1/2)O2→CO2…(3)
을 측정하여 현재의 사업 전극과 카운터 전극이 전기화학 세포로 활용할 수 있는 가스 감지기입니다.
공동 검출 이론 방정식
센서의 출력 전류를 측정하려면 외부 회로에 연결해야 합니다. 확산 필름으로 작동 전극을 향해 흐르는 가스를 제어함으로써 외부 회로를 가로 질러 흐르는 출력 전류는 가스 농도에 비례합니다(방정식 4 및 오른쪽 차트 참조). 센서 출력에 대한 가스 농도의 선형 관계는 이 기술을 가스 감지 어플리케이션에 이상적입니다.
I=F×(A/σ)×D×C×n…(4)
위치:
나: 센서 출력
에프:패러데이 상수
에이:확산막의 표면적
확산막의 두께
라:가스 확산 계수
씨:가스 농도
엔:반응 전자의 수
특징
코가스의 산화전위(수학식 1 에서 나타낸 바와 같이)는 전극의 산화전위보다 낮다.물 2),즉 공동의 산화는 탈산보다 덜 고귀한 잠재력을 갖는다. 이 반응은 쉽게 발생하기 때문에 3 전극 형 센서와 달리 센서의 화학 반응을 자극하기 위해 외부 에너지가 필요하지 않습니다. 결과적으로,이 2 전극 타입 센서는 간섭 저항,반복성 및 전력 소비에 대한 우수한 특성을 제공합니다.