電化學氧氣傳感器(qì)都是自身供電,內部由陰極,陽極和電解液組成。簡單來說(shuō)是一(yī)個密封容器,它裏麵包含有兩(liǎng)個電極:陰極是塗有活性催(cuī)化劑的一片PTFE(聚四氟(fú)乙烯),陽極是一個鉛(qiān)塊。
電化學氧氣傳感器也(yě)是電池型(xíng)傳感器,氧氣在工作(zuò)電(diàn)極上發(fā)生的還原反應和陽極材料發生(shēng)的相應氧化反應產生(shēng)電流,電流的大小和氧氣的濃度成正比,通過測試電(diàn)流(liú)的大小即可判(pàn)定氧氣濃(nóng)度的大(dà)小。
傳感器的氧氣的流速取決於傳感(gǎn)器頂部的毛細微孔的(de)大小。當氧氣到達工作電(diàn)極時,它立刻被還原釋放出氫(qīng)氧(yǎng)根(gēn)離(lí)子:O2 + 2H2O + 4e- ">4OH-
這些氫氧根離子通過電解質到達陽極(鉛),與鉛發生氧化反應,生成對(duì)應的金屬(shǔ)氧化物(wù):2Pb + 4OH- ">2PbO + 2H2O + 4e-
上述兩個反應發生生成電流,電流大小相應地取決於氧氣反(fǎn)應速度(法拉第定(dìng)律),可外接一隻已知電阻來測量產生的電勢(shì)差,這樣就可以準確測量出氧氣的濃度。