基于电化学传感器的气体检测技术
一、引言
电化学传感器因其灵敏度高、响应快、结构简单、成本低等优点,在环境监测、工业安全、医疗诊断等领域广泛用于有毒有害气体的检测。常见的被测气体包括CO、NO₂、H₂S、O₂、SO₂等。本文将介绍电化学气体传感器的工作原理及其典型应用。
二、核心技术原理
三电极体系
工作电极(WE)、参比电极(RE)和对电极(CE)构成闭环系统。
氧化还原反应
气体在工作电极表面发生氧化或还原反应,产生电流信号。
扩散控制机制
气体通过扩散膜进入传感器内部,限制其与电解液接触速度。
三、典型应用场景
室内空气质量监测
实时检测CO₂、甲醛、TVOC等污染物浓度。
工业场所气体泄漏预警
在化工厂、矿井中监测可燃/有毒气体。
医疗呼吸气体分析
测量患者呼出气中的NO、CO等生物标志物。
四、未来发展方向
微型化与MEMS工艺结合
推动片上集成气体传感器的发展。
多气体交叉敏感性补偿算法
利用AI建模提升传感器选择性和稳定性。