1.電化學（xué）型氣體傳感（gǎn）器的結構
電化學式氣（qì）體傳（chuán）感（gǎn）器，主要利用兩個電極間（jiān）的化（huà）學電位差，一個在氣體中測量氣體濃度，另一（yī）個（gè）是固定的參比電（diàn）極。電化學式傳感器采用恒電位電解方式和伽伐尼電池方式工作。有液體電解質和固體電解質，而液體電解質又分（fèn）為電位型和電流型。電位型（xíng）是利用電極電勢和氣體濃度之間的（de）關（guān）係進行測量；電流型采用極限電流原理，利用（yòng）氣體通過（guò）薄層透氣（qì）膜（mó）或（huò）毛細孔擴散作為限流措施，獲（huò）得穩定的傳質（zhì）條件，產生正比於氣體濃度或（huò）分壓的極限擴散（sàn）電流（liú）。
電化學傳感器有兩（liǎng）電（diàn）極和三電極結（jié）構，主要（yào）區別（bié）在於（yú）有無參比電極。兩電極CO傳感（gǎn）器沒有參比電極，結構簡單，易於設計和製造，成本較低適用於低濃度CO的檢（jiǎn）測和報警；三電極CO傳感器引入參比電極，使傳感器具有較大的量程和（hé）良好的精度，但參比電極的引（yǐn）入增加了製造工序和材料成本，所以三電極CO傳感器的價格（gé）高（gāo）於（yú）兩電極CO傳感（gǎn）器，主要用（yòng）於工業領域。兩電極電化學CO傳（chuán）感器（qì）主要由電極、電解液、電解液的保持材料、除去幹涉氣體的過濾材料、管腳等零部件組成。
2.電化學傳（chuán）感器工作原理
電化學氣體傳感器（qì）是一種化學傳感器，按照工作原理一般分為：
a.在保持（chí）電極和電解質溶液的界麵為某（mǒu）恒電位時，將氣體直接氧化或還原，並將流過外電（diàn）路的（de）電流作為傳感器的輸出；
b.將溶解（jiě）於電解質溶液並（bìng）離子化的氣態物質的離子作用與離（lí）子電極，把由此產生（shēng）的電動勢作為（wéi）傳感器輸出；
c.將氣體與電解質溶液反應而（ér）產生的電解電流作為傳感（gǎn）器輸出；
d.不（bú）用電解質溶液，而用有機電解質、有機凝膠電解質、固體電解質、固體聚合物電（diàn）解質等材料（liào）製作傳感器。
2.1恒電（diàn）位電解式氣體傳感器
恒電位電解（jiě）式氣體傳感器的原理（lǐ）是：使電極與電解質溶液的界麵保持一定電位進行電解，通過改變其設（shè）定電位，有選擇的（de）使氣體進行氧（yǎng）化或（huò）還原，從而能定量（liàng）檢（jiǎn）測各種氣體。對於特定氣體來說，設定電（diàn）位由其固有的氧化還原電位決定（dìng），但又隨電（diàn）解時作用電極的材質、電解質的種類不同而變化。電解電流和氣（qì）體濃度之間的關係如下式表示：
I=（nfADC）/σ
式中：I-電解電流；n-1mol氣體產生的電子數；f-法拉第常數；A-氣體擴散麵積；D-擴散係數；C-電解（jiě）質溶液中電解的（de）氣體濃度；σ-擴散層的厚度。
在統一傳感器中，n、f、A、D及σ是一定的，電解電流與氣（qì）體濃（nóng）度成正比。
自（zì）20世紀50年代出現CIDK電極以來，控製電位電化學氣體（tǐ）傳感器在結構、性能（néng）和用途等方麵都得到了很大的發展。20世紀70年代初，市場上就有了31檢測器。又先（xiān）後出現（xiàn）了CO、NxOY（氮（dàn）氧化物（wù））、H2S檢（jiǎn）測儀器等產品。這些氣體傳感器靈（líng）敏度是不同的，一般是H2S》NO》NOb》Sq》CO，響應時間一般為幾秒至幾（jǐ）十秒，大多數小於1min；他們的壽命相（xiàng）差很大，短（duǎn）的隻有半年，有的CO監測儀實際壽（shòu）命已近10年（nián）。影響這類傳感器壽命的主（zhǔ）要因素為：電極受淹、電解質幹枯、電（diàn）極催化劑晶體長大、催化劑中毒和（hé）傳感（gǎn）器使用方法（fǎ）等。
以CO氣體監測為例來說明這種傳感器（qì）隔膜工作電極（jí）對比電（diàn）極的結構和工作原理。在容器內的相對兩壁，安置工作電極和（hé）對比電極，其內充滿電解質溶（róng）液構（gòu）成一密（mì）封結構。工作電極（jí）和對比電極之間的電流是I，恒電位電解（jiě）式氣體傳感器（qì）的基本構造（zào）根據此電流值就（jiù）可知CO氣體的濃度。這種方式的傳感器可用於檢測各種可（kě）燃性（xìng）氣（qì）體和毒氣，如H2S、NO、NOb、Sq、HCl、Cl2、PH3等，還能檢測血液中的氧濃度。
2.2離子電極式氣體（tǐ）傳感器
離子電極式氣體傳感器的工作原（yuán）理是：氣態物質溶解於電解質（zhì）溶液並離解，離解生成的離子（zǐ）作用於離（lí）子電極產生電動勢，將（jiāng）此電動勢取出以代表氣體濃度（dù）。這（zhè）種方式的傳感器是有工作電極、對比電極、電解液和隔膜等構成的。
現（xiàn）以檢測NH3傳感器為例說明這種氣體傳感器的工作原理。作用電極是可測定pH的玻璃電極（jí），參比電（diàn）極是A8電極，內部溶液是（shì）NIkCE溶液。NEACt離解，產生銨離子NH4+，同時水也微弱離解，生成氫離子H+，而NH4+與H+保持平衡。將傳感（gǎn）器侵入NH3中，NH3將通過隔膜向內部滲透，NH3增（zēng）加，而H+減少（shǎo），即pH增加。通過玻璃電極檢（jiǎn）測此PH的（de）變化，就能知（zhī）道NH3濃度。除（chú）NH3外，這種傳感器海能檢測HCN（氰化氫）、H2S、Sq、C02等氣體。
離子電極式氣（qì）體傳感器出現得較早，通過（guò）檢測離子極（jí）化（huà）電流來（lái）檢測氣體的體積分（fèn）數，電化學式氣體傳感器主要的有點是檢測氣體的靈敏度高、選擇性好。
2.3電量式氣體傳感器
電量式氣體傳感器的原理是：被測氣體與電解質溶液反應生成電解電流，將此電流作為（wéi）傳（chuán）感器輸出，來檢測氣體（tǐ）濃度，其工作（zuò）電極、對比電（diàn）極都是Pt電極。
現以檢測C12為例來說明這種傳感器的工作原理（lǐ）。將溴化物MBr（M是一價金（jīn）屬）水溶液介於兩個鉑電極之間，其離解成比，同時水也離解（jiě）成H+，在兩鉑電極間加上適當電壓（yā），電流開始流動，後因H+反應產生了（le）H2，電極間（jiān）發生極化，發生反應，其結果，電（diàn）極部分的H2被極化解除，從而產生電流（liú）。該電流與H2濃度成正比，所以檢測該電流就能檢測Cl2濃度。除Cl2外，這種方式的傳感器還可以檢測H2S等氣體。
3.電化學傳感器的檢測
電化學型氣體傳感器可分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種類型。
a原電池式氣體傳感器通過檢測電流來檢測（cè）氣（qì）體的體積分數（shù），市售的（de）檢測缺氧的儀器幾乎都配有這種傳感器。
b可控電解式傳感器是通過檢測電解時流過的電流來檢測氣體（tǐ）的體積分（fèn）數，和原電池式不同的是，需要由外界施加特定電壓，除了能（néng）檢測CO、NO、NO2、O2、SO2等氣體外，還能檢測血液中的氧（yǎng）體積（jī）分數。
c電量式氣體傳感器是通（tōng）過被測氣體與電解質反應產生的電流（liú）來檢測氣體（tǐ）的體積分數。
d離子電極式氣體傳感器（qì）出現得較早，通過檢測離子極化電流來檢測氣（qì）體的體積分數。電化學式（shì）氣（qì）體傳感器主要的優點（diǎn）是檢測氣體的靈敏度高、選擇性（xìng）好（hǎo）。
綜上所述，不同種類的氣體傳感器適用於不同氣體檢測與控製的需（xū）求（qiú），隨（suí）著現代工業的發展，尤其（qí）是綠色環保理念的不斷（duàn）加強（qiáng），氣體傳感器技術的開發應（yīng）用必將具有非（fēi）常廣闊（kuò）的發展前景。兩電極電化學CO傳感器，是近年來研究的熱點（diǎn），屬於國際上先進的傳感器（qì）技術，通過實驗研究，在電極、過濾層、電解質等材料選擇和結構的設計中，攻克了影響傳感器（qì）壽命的諸多技術（shù）難（nán）題，研製（zhì）成功了具有實用意義的新型（xíng）CO傳感器，它必將在（zài）CO氣體檢測領域發揮積極的作用。
