臭氧传感器是一种将臭氧气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置。

1.什么是臭氧传感器

臭氧传感器是一种将臭氧气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置。

 

根据不同的检测原理,臭氧传感器一般可分为紫外线、半导体、电化学三大类型:

 

(1)研究表明臭氧进队253.7nm的紫外线具有很大吸收系数,在此波长下紫外线通过臭氧衰减,符合Lambert-Beer定律。采用紫外线吸收原理的臭氧气体分析仪,用稳定的紫外灯光源产生紫外线,光波过滤器过滤掉其它波长紫外光,只允许253.7nm的紫外线通过,经过样品光电传感器后,再经过臭氧吸收到达采样光电传感器,最后通过样品光电传感器和采样光电传感器电信号比较,根据Lambert-Beer定律进行数学模型计算,从而得出臭氧浓度大小。

 

(2)半导体臭氧传感器利用气敏半导体材料,如WO3,Sn0,In203等件数氧化物制成的敏感元件,当它们吸收臭氧时,发生氧化还原反应,产生或放出热量,使元件的温度发生相应变化,从而电阻发生变化,将臭氧的浓度变换为电信号,进行臭氧浓度的测量,一般情况,随着提起的浓度增加,元件阻值明显增大,在一定范围内,呈线性关系。

 

(3)电化学臭氧传感器由工作电极、对电极、参与电极、电解液和电路系统等部件构成。工作电极和参与电极之间能保持一个恒定的电位值,当臭氧扩散进入传感器时,在工作电极发生还原反应,对电极发生氧化反应,对电价和工作电极之间形成微小的电流,此电流进入传感器的臭氧浓度一定范围内成正比,最后通过电路系统处理,计算出臭氧含量。

 


 

2.臭氧传感器工作原理

工作原理:

臭氧和其他气体通过扩散膜扩散到感应电极上。控制电路在感应电极和对电极之间维持一个足以开始化学反应的电压,在臭氧的作用下产生的电化学反应在两极之间形成电流。这一电流的强度与臭氧的浓度成比例,并且是可逆的。控制电路还在感应极和对电极之间形成偏置电平,这种电平在两极之间不形成电流,传感器的快速反应使它能够对周围空气进行实时连续的检测。

 

 

3.臭氧传感器应用

应用:

近年来,由于在工业生产、家庭安全、环境监测和医疗等领域对气体传感器的精度、性能、稳定性方面的要求越来越高,因此对气体传感器的研究和开发也越来越重要。随着先进科学技术的应用,气体传感器发展的趋势是微型化、智能化和多功能化。深入研究和掌握有机、无机、生物和各种材料的特性及相互作用,理解各类气体传感器的工作原理和作用机理,正确选择各类传感器的敏感材料,灵活运用微机械加工技术、敏感薄膜形成技术、微电子技术、光纤技术等,使传感器性能最优化是气体传感器的发展方向。