[科普中国]-电化学式传感器

简介

随着电子技术及检测技术的发展，各种类型的传感器在各行业的应用愈来愈广泛。基于电化学原理的传感器已广泛地应用于化工、煤矿、环保、卫生等部门对有害气体的检测。由于电化学传感器能对多种有害气体产生响应，而且结构简单、成术低廉，因而在有害气体的检测中显示了重要地位1。

电化学传感器原理所谓电化学传感器就是当被测气体进入传感器，在其内部发生电化学反应，从而把被测气侧含量转化为电流(或电压)信号输出。但是，这种传感器即使处于清洁环境空气中，传感器的输出信号也往往不为零。通常把这种电流信号称为本底电流或初始电流。这是一个随机变化的信一号，它的不稳定性一是受温度变化的影响，二是与作用时间有关。在数值上有时要比检测的信号大数十倍。所以消除传感器本底电流的影响，是提高测量精度的一个重要环节，必须予以重视。

消除电化学传感器本底电流影响的方法有多种，在一些袖珍型和便携式有害气体检测仪中，通常采用硬件补偿方法，即在传感器的检测电路中加上适当的祥偿电路2。

传感器分类根据传感器对信号的检测转换过程，传感器可划分为直接转换型传感器和间接转换型传感器两大类。前者是把输入给传感器的非电量一次性的变换为电信号输出，如光敏电阻受到光照射时，电阻值会发生变化，直接把光信号转换成电信号输出；后者则要把输入给传感器的非电量先转换成另外一种非电量，然后再转换成电信号输出，如采用弹簧管敏感元件制成的压力传感器就属于这一类，当有压力作用到弹簧管时，弹簧管产生形变，传感器再把变形量转换为电信号输出。

传感器本底电流自动调零电路本电路采用跟踪寄存调节法。它由跟随器、积分放大器、继电器等部分组成。该电路有两种状态，即采样跟踪状态和寄存保持状态。从采样状态到保持状态由操作者任意控制。该电路适用于在跟踪期间为零输出，仅在较短测量时间间隔内(几分钟)检测微弱信号的仪器。其特点是补偿范围宽、结构简单,调节方使，不但能消除传感器本底电流的影响，而且能消除各种环境因素的影响，能在本底电流数倍至几十倍于被测信号的条件下正常工作3。