氣體探測(cè)器幫了大忙

在工廠中工作時(shí)，安全應(yīng)放在第一位。工作場(chǎng)所的有毒氣體極為危險(xiǎn)，并有可能導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸。盡管這些氣體很危險(xiǎn)，但并不是所有氣體都能通過氣味輕易檢測(cè)出其存在于空氣中；因此，氣體探測(cè)器在工業(yè)環(huán)境中極受歡迎。工人通常在衣服上穿戴這些檢測(cè)器，從而可探測(cè)出是否存在有毒氣體。另外，在潛在的氣體源頭附近安裝永久性的區(qū)域監(jiān)控器也可探測(cè)危險(xiǎn)。氣體探測(cè)器有多種類型，本文將要討論的是基于電化學(xué)原理的氣體探測(cè)器。

圖1. 氣體探測(cè)器

便攜式應(yīng)用要求具有較低工作電流以及電池供電特性。這對(duì)分辨率小于氣體濃度的百萬分之一的特定氣體傳感器而言非常理想。氣體傳感器——尤其是機(jī)電傳感器——通常運(yùn)行速度較慢，并且需要幾分鐘的響應(yīng)時(shí)間才能達(dá)到其輸出滿量程值。同樣，當(dāng)傳感器暴露于氣體濃度的階躍響應(yīng)下，它可能需要30秒才能建立到新的最終輸出值的90%。

對(duì)于檢測(cè)或測(cè)量多種有毒氣體濃度的儀器，電化學(xué)傳感器能夠提供多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。它們可用來檢測(cè)多種不同氣體，如一氧化碳、氯氣和硫化氫。這些氣體基本上都能采用這類傳感器加以檢測(cè)。

圖2. 基本傳感器電路

設(shè)計(jì)氣體檢測(cè)的傳感器時(shí)，低功耗性能具有最高的優(yōu)先級(jí)?；緜鞲衅魅缟蠄D電路所示。該傳感器具有三個(gè)電極： 參考電極、工作電極和輔助電極。為了讓電化學(xué)操作順利完成，工作電極和參考電極必須具有相同的電壓。為了使其相等，可采用簡(jiǎn)單的反饋環(huán)路，將輸出反饋至輸入。這樣可以迫使控制電極具有適當(dāng)?shù)碾妷海纬煞糯笃髁泓c(diǎn)的求和結(jié)點(diǎn)，進(jìn)而迫使參考電極和工作電極電壓為零。