電化學氣體傳感器的優缺點

概述

電化學氣體傳感器是基于一種久經驗證的氣體檢測技術而研發的傳感器設備，它的歷史可以追溯到1950年代，當時研發了用于檢測氧氣的電化學氣體傳感器。這種技術的首批應用之一是葡萄糖生物傳感器，用于測量葡萄糖的缺氧情況。在接下來的幾十年中，該技術得到了發展，氣體傳感器變得小型化，并能檢測多種目標氣體。

隨著傳感技術無處不在的時代的到來，許多行業出現了無數新的氣體檢測應用，例如汽車空氣質量監測或電子鼻。不斷發展的法規和安全標準對新應用和現有應用提出了比過去更具挑戰性的要求。換句話說，未來的氣體檢測系統必須能精確測量低得多的濃度，對目標氣體更具選擇性，依靠電池電源工作更長的時間，并在更長的時間內提供穩定一致的性能，同時始終保持安全可靠的運行。

電化學氣體傳感器的優缺點

電化學氣體傳感器的普及可以歸因于其線性輸出、低功耗要求和良好的分辨率。此外，一旦根據目標氣體的已知濃度進行校準，其測量的重復性和精度也非常好。數十年來技術的發展，讓這些傳感器可以對特定氣體類型提供非常好的選擇性。

由于其優點眾多，工業應用（例如用于保護工人安全的有毒氣體檢測）率先采用了電化學傳感器。這些傳感器的運行經濟性促進了區域有毒氣體監測系統的部署，確保了采礦、化學工業、沼氣廠、食品生產、制藥工業等行業員工的安全環境條件。

盡管檢測技術本身在不斷進步，但自電化學氣體檢測出現以來，其基本工作原理以及與生俱來的缺點并未改變。通常，電化學傳感器的保質期有限，一般為六個月至一年。傳感器的老化也會對其長期性能產生重大影響。傳感器制造商通常會指定傳感器靈敏度每年最多可漂移20%。此外，雖然目標氣體選擇性已有顯著改善，但傳感器仍存在對其他氣體的交叉敏感性問題，導致測量受到干擾和讀數出錯的幾率增加。傳感器性能還與溫度相關，必須在內部進行溫度補償。

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