schematiska diagram över elektrokemisk gassensor och kemiska reaktioner
Figaro elektrokemisk gassensor är amperometriska bränsleceller med två elektroder. De grundläggande komponenterna i två elektrodgassensorer är en fungerande (avkännande) elektrod, en motelektrod och en jonledare däremellan. När giftig gas såsom kolmonoxid (CO) kommer i kontakt med arbetselektroden kommer oxidation av CO-gas att ske på arbetselektroden genom kemisk reaktion med vattenmolekyler i luften (se ekvation 1).
CO + H2O OC. CO2 OC. 2H + + 2e- …（1）
anslutning av arbetselektroden och motelektroden genom en kortslutning gör det möjligt för protoner (H+) som genereras på arbetselektroden att strömma mot motelektroden genom jonledaren. Dessutom flyttar genererade elektroner till motelektroden genom den externa ledningen. En reaktion med syre i luften kommer att inträffa på motelektroden (se ekvation 2).
0/2 1/2 O2 + 2h + + 2e-2 O2O …（2）
den totala reaktionen visas i ekvation 3. Figaro elektrokemisk gassensor fungerar som ett batteri med gas som det aktiva materialet för denna övergripande batterireaktion.
CO + 1/2 O2 O2 O2 …（3）
genom att mäta strömmen mellan arbetselektroden och motelektroden kan denna elektrokemiska cell användas som en gassensor.
teoretisk ekvation för Co-detektion
för att mäta sensorns Utgångsström måste den anslutas till en extern krets. Genom att styra gasflödet mot arbetselektroden med diffusionsfilm kommer utgångsströmmen som strömmar över den externa kretsen att vara proportionell mot gaskoncentrationen (se ekvation 4 och diagrammet till höger). Det linjära förhållandet mellan gaskoncentration och sensorutgång gör denna teknik idealisk för gasavkänningsapplikationer.
i = F (A / A)…（4）
var:
I: Sensorutgång
F: Faraday konstant
A: ytarea av diffusionsfilm
aug.tjocklek på diffusionsfilm
d: Gasdiffusionskoefficient
C: gaskoncentration
n: antal reaktionselektroner
funktioner
Oxidationspotentialen för co – Gas (uttryckt i ekvation 1) är lägre än oxidationspotentialen för elektroden 2h+ + 2e-H2), d. v. s. oxidation av CO har mindre ädel potential än deoxidering. Eftersom denna reaktion sker lätt behövs ingen extern energi för att stimulera sensorns kemiska reaktion, till skillnad från sensorer med tre elektroder. Som ett resultat erbjuder denna sensor med två elektroder överlägsna egenskaper för störningsmotstånd, repeterbarhet och strömförbrukning.