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电化学原理的甲醛传感器的稳定性分析

信息来源: http://win-sensor.cn  时间:2018/7/27 15:00:44 

电化学甲醛传感器的稳定性包括零位漂移、跨距漂移和背景噪声。稳定性很大程度上取决于参考电极电位的稳定性, 常用化学惰性的贵金属为参考电极。为进一步稳定参考电极电位, 引入第三电极, 称为平衡电极。在该电极上施加适当的偏压, 该偏压与在参考电极上形成的电位相反, 以保证总参考电位为零。为进一步降低其它物质的干扰, 采用了一些新的技术和方法, 如引入第四电极, 称为辅助电极。在辅助电极加上适当电压, 使随甲醛一起被吸入传感器内的某些干扰气体聚集在辅助电极上, 不让它们在工作电极上发生氧化-还原反应。然后通过适当电路去除在辅助电极上形成的干扰信号。

传感器稳定性还与电解质的化学成分和物理性质有关, 而甲醛传感器的分辨率则是由它的噪声决定的。电解质可以是高纯度单一成分, 也可以是若干成分的混合。电解质基本成分是磷酸类、硫酸类或甲酸类;配置的电解质化学成分不同、各成分比率不同以及粘稠度不同, 不仅使甲醛在其内的溶解度不同, 而且扩散速率也不同, 因此, 将影响到传感器的响应时间及能达到的电流密度, 也会使甲醛传感器在分辨率、灵敏度、响应时间、动态范围等诸多技术参数上有显著区别, 性能高低差异很大。

另外, 传感器使用的通透膜的性质在很大程度上决定了传感器的选择性, 也影响传感器的响应时间。采样时, 除被测气体外, 通常样气中还包含许多别的成分, 有些也可能进入甲醛传感器发生化学反应, 形成干扰信号。合适的膜可将分子量大于被测气体的成分过滤掉。此外也可采用化学过滤器, 样气先通过过滤器。在过滤器内放置不与被测气体发生反应、但能与干扰气体发生化学反应的化学物质, 而反应生成物对被测气体无干扰。由于膜的厚度影响分子在膜内的扩散速率, 从而影响甲醛传感器的响应时间。


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