氧气传感器 O2-A2

All dimensions in millimetres (± 0.15mm)

电化学式氧传感器原理

氧气传感器 概况 所有的氧气传感器都是自身供电，有限扩散，其金属-空气型电池由空气阴极，阳极和电解液组成。 氧气传感器简单来说是一个密封容器（金属的或塑料的容器），它里面包含有两个电极： 阴极是涂有活性催化剂的一片PTFE（聚四氟乙烯），阳极是一个铅块。这个密封容器只在顶部有一个毛细微孔，允许氧气通过进入工作电极。两个电极通过集电器被连接到传感器表面突出的两个引脚，而传感器通过这两个触角被连接到所应用的设备上。传感器内充满电解质溶液，使不同种离子得以在电极之间交换（参见图1）。 Figure 1 - Schematic of oxygen sensor.O2+ 2H 2O + 4e-">4OH- 这些氢氧根离子通过电解质到达阳极（铅），与铅发生氧化反应，生成对应的金属氧化物。 2Pb + 4OH-">2PbO + 2H 2O + 4e- 上述两个反应发生生成电流，电流大小相应地取决于氧气反应速度（法拉第定律），可外接一只已知电阻来测量产生的电势差，这样就可以准确测量出氧气的浓度。电化学反应中，铅极参与到氧化反应中，使得这些传感器具有一定的使用期限，一旦所有可利用的铅完全被氧化，传感器将停止运作。通常氧气传感器的使用寿命为1-2年，但也可以通过增加阳极铅的含量或限制接触阳极的氧气量来延长传感器的使用寿命。 毛细微孔氧传感器和分压氧传感器

城市技术生产的氧气传感器根据进入传感器的氧气的扩散方式的不同分为两种，一种是在传感器顶部设有一毛细微孔，而另一种设有一层固体薄膜允许气体通过。细孔传感器测量的是氧气浓度，而固体薄膜传感器测量的是氧气的分压。 细孔传感器产生的电流反映的是被测氧气的体积百分比浓度，与气体总压力无关。但当氧气压力瞬间发生变化时，传感器会产生一个瞬间电流，如果没有控制好就会出现问题。同样的问题在传感器受到重复压力脉冲时也会出现，例如进入传感器的气体是抽运式的。对这个现象的解释如下所示： 压力瞬变 当细孔氧气传感器遇到急剧增压或减压，气体将被迫通过细孔栅板（大流量）。气体的增加（或减少）产生了一个瞬变电流信号。 一旦情况重新稳定不再有压力脉冲，瞬变即告结束。此类瞬变可以通过仪器报警，这样CityTech就可以努力寻求解决方案以减小压力影响。 所有城市技术的细孔氧气传感器都采用了抗大流量机制，见图 2。"根本上来说，可以增加一个PTFE抗大流量薄膜来减弱压力变化带来的瞬变影响。这层薄膜用一个金属盖或塑料盖紧紧固定在细孔上，这个设计可以很大程度上减少信号的瞬间变化影响。 Figure 2 - Bulk Flow Membrane on Capillary Sensor 但某些压力变化产生的瞬变力量超过了这种设计允许的范围，特别是使用抽取式仪器对传感器输送气体的设备。某些泵产生的气体对CiTiceL氧传感器造成持续的压力脉冲，人为地增强了信号。在这种情况下，有必要在传感器外设计一个气体膨胀室减 小对传感器的压力脉冲。 部分分压型氧传感器

我国电化学生物传感器的研究进展.

第12卷第6期重庆科技学院学报(自然科学版2010年12月 收稿日期:2010-07-20 基金项目:重庆市教委科学技术研究资助项目(KJ101315 作者简介:刘艳(1968-,女,四川乐山人,副教授,研究方向为电化学传感器。 在生命科学研究和医学临床检验中,需对各种各样的生物大分子进行选择性测定。据统计,全世界每年要进行数亿次免疫学和遗传学病理检验。常用的检验小型化分析装置和检测方法,成为目前现代分析化学研究领域的前沿课题。 1962年,Clark 提出将生物和传感器联用的设 想,并制得一种新型分析装置“酶电极”。这为生命科学打开一扇新的大门,酶电极也成为发展最早的一类生物传感器。生物传感器结合具有分子识别作用的生物体成分(酶、微生物、动植物组织切片、抗原和抗体、核酸或生物体本身(细胞、细胞器、组织作为敏感元件与理化换能器,能产生间断的或连续的信号,信号强度与被分析物浓度成比例。 电化学生物传感器是将生物活性材料(敏感元件与电化学换能器(即电化学电极结合起来组成的生物传感器。当前,电化学生物传感器技术已在环境监测、临床检验、食品和药物分析、生化分析[2-4]等研究中有着广泛的应用。本文在此综述电化学生物传感器的工作原理、分类及几个当今研究的热点。 1 电化学生物传感器概述 1.1 电化学生物传感器的原理 电化学生物传感器是将生物活性材料(敏感元

件与电化学换能器(即电化学电极结合起来组成的生物传感器。当电化学池中溶液的化学成分变化时,电极上流过的电流或电极表面与溶液的电势差会随之发生变化,这样通过测定电流或电势的 变化就可以获取溶液成分或相应的化学反应的变化信息。 电化学生物传感器是在上述电化学传感器原理的基础上,以具有生物活性的物质作为识别元件,通过特定反应使被测成分消耗或产生相应化学计量数的电活性物质,从而将被测成分的浓度或活度变化转换成与其相关的电活性物质的浓度变化,并通过电极获取电流或电位信息,最后实现特定物质的检测。如图1所示,这类传感器中使用的生物活性材料包括酶、微生物、细胞、组织、抗体、抗原等等。 图1电化学生物传感器的工作原理 1.2电化学生物传感器的类别 生物传感器主要包括生物敏感膜和换能器两部 分。按照敏感元件所用生物材料的不同,电化学生物传感器分为酶电极传感器、微生物电极传感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器电极传感器、电化学DNA 传感器等,其中酶电极由于其高效、专一、反应条件温和且具有化学放大作用而成为电化学生物传感器的研究主流。 按照检测信号的不同,电化学生物传感器可分 我国电化学生物传感器的研究进展 刘 艳 (长江师范学院,重庆408100 摘

在线溶解氧数字式传感器使用手册

在线溶解氧数字式传感器 用户手册 目录 一、设备应用环境说明 (3) 二、技术参数、功能和规格要求 (3) 1. 技术参数 (3) 2. 数据通信 (3) 3. 尺寸图 (5) 4. 产品规格 (6) 5. 产品维护指导 (6) 6. 配件和备件 (7) 7. 质量保证 (7) 8. 售后服务承诺 (7) 一、设备应用环境说明 应用于水产养殖行业的溶解氧传感器，能够在水下深度 20cm 至 1000cm 工作，能适应海水或淡水水体中多微生物、鱼虾类、水草类、泥沙等环境条件。 二、技术参数、功能和规格要求

2、通信协议 2.1Modbus 通信默认的数据格式为：9600、n、8、1（波特率 9600bps，1 个起始位，8 个数据位，无校验，1 个停止位）。 波特率等参数可以定制。 2.2信息帧格式 a) 读数据指令帧： b) 读数据应答帧：

2.3 寄存器地址 注意：

a) 寄存器地址为根据 Modbus 协议定义的带寄存器类型的寄存器起始地址（括号中的 16进制表示的实际的寄存器起始地址）。 b) 更改传感器地址时，返回指令中的传感器地址为更改后的地址。 c) 读取数据时返回测量值的数据定义： 数据类型默认为：双字节整型，高字节在前；其他如浮点数类型可选。 2.4 命令示例 a) 设置设备 ID 地址 作用：设置电极的 Modbus 设备地址； 将设备地址 06 改为 01，范例如下 请求帧：06 06 20 02 00 01 E3 BD 应答帧：01 06 20 02 00 01 E2 0A b) 开始测量指令 作用：获取测量探头的溶解氧值和温度；温度的单位为摄氏度，溶解氧的值为mg/l 请求帧：06 03 00 00 00 04 45 BE 应答帧：06 03 08 01 02 00 02 00 B0 00 01 14 B4 读数示例： 如：溶解氧值 01 02 表示十六进制读数溶解氧值，00 02 表示溶解氧数值带 2 位小数点； 温度值 00 B0 表示十六进制读数温度值，00 01 表示温度数值带 1 位小数点。 c) 校准指令 零点校准，作用：设定电极的溶解氧零点校准值； 请求帧：06 06 10 00 00 00 8C BD

4系电化学一氧化氮传感器NO-M-250

ELECTROCHEMICAL GAS SENSORS REV.: 12/2006 Page 1 of 1 SPECIFICATION SHEET FOR NO SENSOR TYPE NO/M-250 PERFORMANCE CHARACTERISTICS CROSS-SENSITIVITY DATA Interfering Gas Concentration Reading CO 300 ppm 0 ppm H2S 15 ppm < 5 ppm NO220 ppm < 5 ppm H2 300 ppm 0 ppm SO2 5 ppm 0 ppm Performance data conditions: 20 °C, 50% RH and 1013 mbar APPLICATIONS Safety and Environmental Control For Portable Gas Detectors PHYSICAL CHARACTERISTICS BOTTOM VIEW Miniature-Size Outline Dimensions SIDE VIEW The data contained in this document is for guidance only. Membrapor AG accepts no liability for any consequential losses, injury or damage resulting from the use of this document or the information contained within it. The data is given for guidance only. Customers should test under their own conditions, to ensure that the sensors are suitable for their own requirements. Nominal Range 0 – 250 ppm Maximum Overload Nd Expected Operation Life 2 years in air Output Signal 360 ± 80 nA/ppm Resolution 0,5 ppm Temperature Range - 20 °C to + 50 °C Pressure Range Atmospheric ± 10 % Pressure Coefficient No data t90 Response Time < 30 sec Relative Humidity Range 15 % to 90 % R.H. non-condensing Typical Baseline Range (pure air, 20°C) 0 ppm to + 4 ppm Maximum Zero Shift (+20°C to +40 °C) 6 ppm equivalent Expected Long Term Output Drift < 2 % signal loss/month Recommended Load Resistor 10 Ohm Bias Voltage + 300 mV Repeatability < 2 % of signal Output Linearity Linear Weight ~ 5.4 g Position Sensitivity None Storage Life Six months in container Recommended Storage Temperature 5 °C – 20 °C Warranty Period 12 months from date of dispatch 深圳市深国安电子科技有限公司 地址：广东省深圳市龙华新区牛栏前大厦Ｃ５０７电话：８６　７５５－８５２５８９００　 网址：ｗｗｗ．ｓｉｎｇｏａｎ．ｃｏｍ ｗｗｗ．ｓｉｎｇｏａｎ．ｃｏｍ．ｃｎ ｗｗｗ．ｓｈｅｎｇｕｏａｎ．ｃｏｍ

震动传感器产品使用说明书

震动传感器产品使用说明书 一、YT-JB3A震动传感器应用：特别设计作金属和水泥墙防破坏用，适用于保险箱、金属门、密 室、钱箱和银行水泥墙、自动柜员机、ATM取款机、保险箱等防击防敲物体等保护防盗保险柜 是针对ATM/自助银行系统而设计研发的一种新型高灵敏度全向振动传感器，具有全向检测、灵敏度可调、高抗干扰能力、产品一致性和互换性好、体积小、可靠性高、价格低等特点。 二YT-JB3振动传感器主要性能： 灵敏度：高低可调 一致性及互换性：好 可靠性及抗干扰：无误触发、抗干扰强 自动复位：自动复位性强 信号的后期处理：简单 输出信号：开关信号，外观小巧，安装调试方便。 无需外接振动分析板：产品内部设计振动分析放大电路 三、YT-JB3主要性能参数： 1、工作电压：12VDC（红线V+ 屏蔽线V-）； 2、灵敏度：大于等于0.2g； 3、频率范围：0.5HZ～20HZ； 4、工作温度范围：-10℃～50℃； 5、体积： 6.0㎝×4.5㎝×2.1㎝ 6、检测方向：全向。 7、信号输出：开关信号（黄/白线）； 8、输出脉冲宽度：与振动信号幅度成正比； 控制防范：每只振动探测器可控制 10m 2 左右的房间。 灵敏度：在探测器警戒防范区内，以 60kg（±5kg）体重的人用≥1kg钢锤或其它工具打墙1－3次报警。报警延时： 1－8秒； 报警输出：继电器常闭（警戒为常闭、报警常开）。 防拆功能：打开探测器盒盖或断电源线时报警。 误报率低：在电路中采用特殊信号处理电路，使之误报率最小 警戒电流≦ 47mA，报警电流≦ 30mA。 四、使用中注意的问题： YT-JB3振动传感器与其他的振动传感器一样，安装时使用粘结胶固定，以减小振动源至传感器之间的信号衰减。

氧传感器的功能及工作原理全解

氧传感器的功能及工作原理 氧传感器的功能 测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数λ=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中HC、CO和NOX三种污染物都有最大的转化效率。 工作原理 氧传感器的工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用，其基本工作原理是：在一定条件下（高温和铂催化），利用氧化锆骨外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21%，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。 特点 抗铅；较少依赖于排气温度；起动后迅速进入闭环控制。 氧传感器的常见故障 氧传感器中毒 氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的 汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使 用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于 过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时 就只能更换了。 积碳 由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或 尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。 氧传感器陶瓷碎裂 氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。 加热器电阻丝烧断

纳米电化学生物传感器重点

收稿:2008年3月, 收修改稿:2008年8月 *深圳大学科研启动基金项目(No. 200818 资助**通讯联系人 e 2mail:yang hp@https://www.wendangku.net/doc/2110026293.html,. cn 纳米电化学生物传感器 * 杨海朋 ** 陈仕国李春辉陈东成戈早川 (深圳大学材料学院深圳市特种功能材料重点实验室深圳518060 摘要纳米电化学生物传感器是将纳米材料作为一种新型的生物传感介质, 与特异性分子识别物质如酶、抗原P 抗体、D NA 等相结合, 并以电化学信号为检测信 号的分析器件。本文简要介绍了生物传感器的分类和纳米材料在电化学生物传感器中的应用及其优势, 综述了近年来各类纳米电化学生物传感器在生物检测方面的研究进展, 包括纳米颗粒生物传感器, 纳米管、纳米棒、纳米纤维与纳米线生物传感器, 以及纳米片与纳米阵列生物传感器等。 关键词生物传感器电化学传感器纳米材料生物活性物质固定化 中图分类号:O65711; TP21213 文献标识码:A 文章编号:10052281X(2009 0120210207 Nanomaterials Based Electrochemical Biosensors Y ang Haipeng **

Chen Shiguo Li Chunhui Chen Dongche ng Ge Zaochuan (Shenzhen Key Laboratory of Special Functional M aterials, College of Materials Science and Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China Abstract Biosensors w hich utilize immobilized bioac tive compounds (such as enz ymes, antigen, antibody, D N A, etc. f or the c onversion of the target analytes into electroc he mically detectable products is one of the most widely used detection methods and have become an area of wide ranging research activity. The advances in biocompatible nano technology make it possible to develop ne w biosensors. A variety of biosensors with high sensitivity and excellent reproducibility based on nano technology have been reported in recent years. In this paper, the development of the researches on nano amperometric biosensors, one of the most important branches of biosensors, is revie wed. Nanoscale architectures here involve nano 2particles, nano 2wires and nano 2rods, nano 2sheet, nano 2array, and carbon nanotube, etc. Remarkable sensitivity and stability have been achieved by coupling immobilized bioactive compounds and these nanomaterials. Key words biosensors; electroche mistry sensors; nanomaterials; bioactive compounds; immobiliz ation Contents 1 Introduction to biosensors 2 Nanomaterials based electrochemical biosensors 2. 1 Challenges and developments of biosensors 2. 2 Introduction of nanomaterials 2. 3 Nanomaterials based electrochemical biosensors 2. 3. 1 Nano particles based electrochemical biosensors

KCO-AV一氧化碳传感器维护及使用说明书 (HK1.7适农版)

安装使用传感之前，请仔细阅读本说明书，以便正确地使用和维护。 一、产品概述 KCO系列一氧化碳传感器是可以应用于检测危险一氧化碳泄漏场所，采用进口电化学式传感器，具有信号稳定，精度高等优点，防爆接线方式适用于各种危险场所。 二、产品特性 -先进的微处理器技术 -0－1000ppm量程规格，用户可根据实际要求而定。 -防爆设计，快速，可信，稳定。 -12-30V直流电源供电 -RS485输出（选配） -标配三线制4-20mA模拟信号输出;二线制输出或继电器输出（选配） -反应速度快，测量精度高 -最佳的性能和较低的安装费用 -维护费用低 三、技术参数 检测气体：空气中的一氧化碳(CO) 量程：0-1000ppm量程范围可根据实际要求而定 精度：＜±3%(F.S) 最小读数：0.1ppm 响应时间：≤30秒 传感器寿命：24个月 传感器类型:电化学 电源：12-30V直流电源供电 检测方式：扩散式 工作方式：长期连续工作 输出信号：标配三线制4-20mA模拟信号输出;二线制输出,继电器输出或RS485输出（选配） 连线方式：G1/2阳螺纹防爆软管 电缆规格：型号RVVP3×1.0mm2信号传输距离：≥1000米 结构材料：压铸铝 防爆标志：Ex dIICT6 防护等级：IP65 工作温度：-20～50℃（特殊要求根据需要而定） 工作湿度：≤90%RH 尺寸：183×143×92mm 重量：≤1.2kg 四、线性对比公式 电流型：（最大测量范围-最小测量范围）/(20-4)=当前值/(当前电流值-4) ******当前+最小测量范围值，才是实际值。 电压型：0-10V 输出（最大测量范围-最小测量范围）/10=当前设备值/(当前电压值) ******当前+最小测量范围值，才是实际值。 电压型：0-5V输出（最大测量范围-最小测量范围）/5=当前设备值/(当前电压值) ******当前+最小测量范围 五、外形尺寸

氧化锆氧传感器工作原理

氧化锆氧传感器工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一部分氧化锆氧传感器工作原理 一、产品简介： 氧化锆氧传感器是利用氧化锆陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉内燃烧空然比，保证产品质量及尾气排放达标的测量元件，广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周期，节约能源。 二、氧传感器工作原理： 氧传感器是利用稳定的二氧化锆陶瓷在650℃以上的环境中产生的氧离子导电特性而设计的。在一定的温度条件下，如果在二氧化锆块状陶瓷两侧的气体中分别存在着不同的氧分压(即氧浓度)时，二氧化锆陶瓷内部将产生一系列的反应，和氧离子的迁移。这时通过二氧化锆两侧的引出电极，可测到稳定的毫伏级信号，我们称之为氧电势。它服从能斯特(Nernst)方程： 式中E为氧传感器输出的氧电势(mv)，Tk为炉内的绝对温度（K），P1和P2分别为二氧化锆两侧气体的氧分压。实际应用时，将二氧化锆的一侧通入已知氧浓度的气本（通常为空气），我们称之为参比气。另一侧则是被测气体，就是我们要检测的炉内的气氛，详见图1。氧传感器输出的信号就是氧电势信号，通过能斯特方程我们就可以得到被测炉气氛中的氧分压和氧电势的关系。参比气为空气时，可表示为： 式中E为氧传感器输出氧电势；Tk为炉内的绝对温度；P02为炉内的氧分压。我们的氧传感器产品带有自加热装置，一般温度保证在700℃，这样TK数值基本是恒定的，从而通过上式可以直接测量出炉内氧分压浓度。工程应用中采用标准气体来标定氧传感器输出氧电势E和氧分压浓度PO2的对应关系，这种方法也是目前公认的最准确、最直接的标定方法。 第二部分 HMP系列氧传感器 一．HMP氧传感器基本结构： HMP氧传感器的核心部件采用进口氧化锆氧传感器（详见图2），该氧化锆氧传感器自带智能加热装置，提供稳压恒定控制信号即可快速达到使用温度，并保证传感器在该恒定温度下连续、稳定工作。安装该探头需要调整引导板方向，尽量使引导板正对气流方向，这样才能形成对检测气氛的气体自导流。进口氧化锆氧传感器典型性能特性如下： 零点误差：￡±0.2mv ；交流电阻（1500赫兹）：（700℃）￡100 千欧；（1100℃）￡ 5 千欧。响应时间（700-1300℃）：￡1秒 二．HMP氧传感器采样、维护方式： HMP氧传感器采用气氛自导流方式，导入被检测气氛，考虑工程现场的环境因数，设计有吹扫清除通道，可方便地对采样引导管道进行吹扫工作，以避免炉内或管道内的灰尘、煤灰、油杂质等等堵塞采样管，请参考图3。

氧传感器的功能及工作原理

氧传感器的功能及工作原理 来源：一大把汽车电子圈 氧传感器的功能 测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一 信息实现以过量空气系数入=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中H C、CO 和NOX 三种污染物都有最大的转化效率。 工作原理 氧传感器的工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用，其基本工作原理是：在一定条件下（高温和铂催化），利用氧化锆骨外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21% ，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。 特点 抗铅；较少依赖于排气温度；起动后迅速进入闭环控制。 氧传感器的常见故障 氧传感器中毒 氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。 积碳 由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU 不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。 氧传感器陶瓷碎裂 氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。 加热器电阻丝烧断 对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。 氧传感器内部线路断脱

电化学气体传感器通用说明书

工作原理 A氧气传感器 氧气传感器采用隔膜式伽伐尼电池工作原理。这类传感器通常包括具有催化活性的贵重金属阴极，易极化的活泼金属阳极，酸、碱、盐的水溶液、或其它离子导体构成的电解质，密闭外壳，管脚等。氧气传感器的外壳是一个密闭容器并充满电解液，此密闭容器的顶部有一个毛细微孔，允许氧气通过并进入工作电极。此时氧气将在传感器内部被电解，导致传感器内部导电离子浓度发生变化。通过测量流过两电极的电解电流可以准确感知环境中氧气浓度的变化。在适当的范围内，电解电流与氧气浓度呈良好的线性关系。 氧气在传感器中的电化学过程被描述为：当氧气到达工作电极时，立即如反应（1）被还原成氢氧根离子： O2+2H2O+4e→4OH-（1） 这些氢氧根离子通过电解质到达阳极（铅），与铅发生氧化反应（2），生成对应的金属氢氧化物。 2Pb+4OH-→2Pb(OH)2+4e（2） 总电池反应： O2+2Pb+2H2O=2Pb(OH)2（3） 反应生成的电流大小相应地取决于氧气扩散速度，氧气的扩散速度则取决于氧分压和毛细孔孔径的大小。可外接一只已知电阻来测量产生的电势差，这样就可以准确测量出氧气的浓度。 电化学反应中，活泼金属铅参与到氧化反应中被不断消耗和钝化，使传感器具有一定的使

用期限，当所有可利用的活泼金属铅完全被氧化或钝化时，传感器将停止工作。通常氧气传感器的预期使用寿命为1-2年，但也可以通过增加阳极铅的含量或限制接触阳极的氧气量来延长传感器的使用寿命。 B毒性气体传感器 利用待测气体在电解池中工作电极上的电化学氧化过程，通过电子线路将电解池的工作电极和参比电极恒定在一个适当的电位，在该电位下可以发生待测气体的电化学氧化，由于氧在氧化和还原反应时所产生的法拉第电流很小，可以忽略不计，于是待测气体电化学反应所产生的电流与其浓度成正比并遵循法拉第定律。这样，通过测定电流的大小就可以确定待测气体的浓度。 通常，三电极电化学式气体传感器主要由电极、电解液、电解液的保持材料、除去干涉气体的过滤材料、密闭外壳，管脚等零部件组成。 传感器中的电极包括工作电极、参比电极和对电极，是由对被测气体具有催化作用的材料制成。电化学式气体传感器的化学反应系统主要有三个电极组成： W极——用于氧化反应的工作电极； C极——用于还原反应的对电极； R极——可提供恒电位的参比电极； 电化学毒性气体传感器的代表性构造如图2所示。 进入传感器内的气体在工作电极被氧化(大多数的气体)或被还原(举例来说二氧化氮和氯)。反应按化学计量比进行。如一氧化碳在工作电极上的反应： CO+H2O→CO2+2H++2e

氧分析仪说明书

注意事项 ！使用及保存注意事项 ●仪器在使用过程中不可打开外壳，避免发生烫伤及触电危险。 ●仪器在使用、存放、及运输过程中应避免强烈震动，以免损坏氧化锆 传感器。 ●仪器在存放期间应保持清洁，要防止仪器受潮，进排气嘴应加盖防尘 帽，以防落入异物及灰尘。 请严格遵守注意事项，否则将造成人为测量误差或重大事故！！！ 服务与保证

仪器自出厂之日起，仪器的保修期限为一年。凡在此期限内，工作人员在正常操作的情况下，仪器出现的软件或硬件的故障，我公司均负责免费维修及更换零部件。若由于工作人员违反操作规程、不严格按照使用说明操作仪器以及由于不可抗拒的因素而对仪器造成的损坏，我公司不负责免费维修。如需维修，我公司将根据损坏情况适当收取维修成本费用。 如有用户需要，我公司也可指派技术人员进行现场培训。 如果您对本公司的仪器在使用和操作过程中，还有什么疑问及要求请及时与我们联系，以便我们能给您提供更完善的服务。联系方式见封底。 一、概述

该氧分析仪是利用氧化锆氧浓度差电池作为检测传感器的氧量分析仪器。该仪器测控系统采用了最新型的单片机计算与控制系统，LED显示器；具有技术先进、精度高、响应快、性能稳定、功能齐全、操作方便、气体分析过程连续等特点；它不仅可测量锅炉燃烧过程中残余氧量，而且可以用于热力学研究，气体制造厂氧含量的连续监测、均热炉燃烧过程中的控制、化工、冶金、电子工业、医疗等方面的气体中氧含量的检测。 本公司生产的测量氧探头分为中温型、低温型、高温型，其基本参数及使用性能如下表1所示： 二、工作原理 2.1氧化锆原理图

仪器的工作原理如图1.0所示。它主要由气路系统、氧化锆传感器、微机测控系统三部分组成。 图1.0 测量原理框图 2.2氧化锆传感器 氧化锆传感器是由氧化锆陶瓷材料制成的氧浓度差电池，在高温时氧化锆具有氧离子的传导特性，当氧化锆管的两个电极之间的氧分压不同时，氧浓度差电池产生一个与氧浓度成比例的电势，电势大小按下式计算： E = ln 式中：R ——理想气体常数 F ——法拉第常数 T ——氧化锆加热炉绝对温度(K) ｎ——电极反应的电子交换数目 P 0 ——空气中氧分压（20.9%） P ——样气中的氧分压 通过测量氧浓度差电池的电动势E 与温度T ，就可以计算出样气中的氧分压，即氧含量。浓度差电池的各种干扰电势，如本底电势、渗透效应、 RT 2n P 0 P

氧化锆氧传感器原理及应用

氧化锆氧传感器原理及应用 摘要：氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的，通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制，以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。 关键词：氧化锆氧传感器，氧传感器，测氧原理，传感器 一、序言 人们早就知道，某些固体氧化物、卤化物、硫化物等具有离子导电性能，其中最著名的是1989年Nernst发现的稳定氧化锆在高温下呈现的离子导电现象。在此后的一段时期内，尽管人们对这种具有离子导电性能的物质——固体电解质进行了种种研究，但始终进展不大。直到1957年，K.kiukkala和C.Wagner首次用固体电解质组装原电池并从理论上阐明其原理以后，这方面的研究和应用才得以迅速发展。在所有固体电解质，氧化锆是目前研究和开发应用得最普遍的一种。它不仅用来作高温化学平衡，热力学和动力学研究，而且已在高温技术，特别是高温测试技术上得到广泛应用。氧探头这种以氧化锆固体电解质为敏感元件，用以测定氧浓度的装置就是一个典型的例子。1961年，J.Weissbart和R.Ruka研制成功的第一个氧化锆浓差电池测氧仪。七十年代初出现商业用氧化锆氧探头以后，引起科学界和工业界的普遍重视，特别是西德、日本、美国等国都进行了深入的研究和产品开发工作。到七十年代中期，氧探头的理论和实践已趋成熟，开发出了多种结构形式的氧探头。 由于氧探头与现有测氧仪表(如磁氧分析器、电化学式氧量计、气象色谱仪等)相比，具有结构简单，响应时间短(0.1-0.2秒)，测量范围宽(从ppm到百分含量)，使用温度高(600～1200℃)，运行可靠，安装方便，维护量小等优点，因此在冶金、化工、电力、陶瓷、汽车、环保等工业部门得到广泛的应用。 二、氧传感器测氧原理 氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的，通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制，以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。下面介绍氧化锆陶瓷是如何来完成测氧功能的。 1.ZrOa锆头的导电机制 ZrO2是典型的离子晶体，ZrO2中添加的二价或三价立方对称氧化物，如CaO、MgO、Y2O3和其它三价稀土氧化物时，在适当的加热和冷却条件下可以使ZrO2在600℃以上时成为氧的快离子导体，人们称它为固体电解质。这种陶瓷材料对氧具有高度的敏感性，选择性亦十分好，用它作成的氧探头（又称氧传感器）广泛应用于工业炉和环境保护。ZrO2固体电解质是离子导电体，它是通过晶格内的氧离子空位来实现导电的，锆的导价金属氧化物的加入在ZrO2 晶格中产生了大量的氧离子空位（如图1所示）。每加入二个钇离子就建立一个氧离子空位，ZrO2的缺陷浓度主要决定于添加剂的加入量，而与温度和环境气氛无关。ZrO2的离子导电就是通过ZrO2内的氧离子的迁移来实现的。

氧传感器技术手册

氧传感器使用说明书 （第一版） 适用零件号：25327985 25359908

1.概述 氧传感器是现代发动机管理系统中必不可少的重要零部件。它是一种利用电化学工作原理发展出来的电器元件。 氧传感器在现代发动机管理系统的配置机构中被用于探测汽车发动机所排出的燃烧废气中氧的含量，借以判定发动机实时燃油供给空气燃料混合比的实际状态，并通过自身产生的电器反应信号反馈给发动机电子控制模块（ECM），以作为系统燃油管理系统的闭环燃油修正补偿控制的重要依据，使燃油管理子系统能够更加精确地控制调整发动机各种工作状态下的空气燃料混合比；并在绝大多数工况下使系统保持在理想空燃比工作状态，以便获得更加优良的汽车排放控制特性和燃油经济性。 氧传感器的输出信号为0 ~ 1V的交变电压信号。传感器可根据发动机所排燃烧气中氧的含量高低自动感应和探测并向发动机电子控制模块输出这一高低变化的电压信号。 现代发动机管理系统采用的氧传感器有两种主要类型：非加热型氧传感器和加热型氧传感器。 装配在发动机排气歧管上的氧传感器，由于可以利用发动机所排出燃烧废气的余热进行快速加热，故可使用价格低廉的非加热型氧传感器；当氧传感器的安装位置受到整车布置限制，氧传感器距离发动机排气歧管出口较远时，由于不能利用发动机燃烧废气对于传感器迅速加热，此时必然需要采用加热式氧传感器。 加热式氧传感器的内部设计有热敏电加热元件，可利用系统供电电压强制使氧传感器加速预热，促使其快速起燃，及早实现系统的闭环燃油管理控制。

2. 工作原理 德尔福公司生产的氧传感器是采用氧化锆元件作为传感器的基础元件。氧化锆元件是一种通体充满无数微孔的陶瓷基础元件外面镀有氧化锆涂层，该涂层外测暴露于发动机燃烧废气之中；涂层的内侧透过含微孔的陶瓷元件与大气相通。集中在氧化锆内外两侧电极之间氧含量的差别形成的微分电压信号。 当氧化锆元件被电流加热或被流经传感器的发动机燃烧废气加热所激活，空气经过通体充满无数微孔的陶瓷基础元件进入氧化锆元件的内电极，而燃烧废气流经氧化锆的外电极。氧离子将从氧化锆内电极向外电极移动，传感器的内外电极之间构成了一个简单的原电池，发动机燃烧废气中氧含量的变化不同在两个电极之间产生不同的输出电压信号。氧传感器将根据发动机燃烧废气中氧离子浓度的高低变化来改变这一输出电压信号的高低。 氧传感器通常的工作表现为在当发动机的工作时空燃比变稀时，排气中氧含量的浓度将会升高，此时，氧传感器的输出电压信号接近 0V；当空燃比变浓时，排气中氧含量的浓度降低，传感器的输出电压将接近 1V。 发动机电子控制模块（ECM）根据这一输入电压信号，配合系统控制逻辑及控制策略，通过响应的传感器和执行器，就可以调整系统输出控制指令，使发动机工作在和保持理想的空燃比燃油供给状态。 氧传感器核心元件允许的最低工作温度为300摄氏度；最高温度一般不超过850摄氏度。具体情况参照实际产品图纸规定的实际数值为准。 氧传感器是闭环燃油管理控制子系统的关键元件。正是由于有了该传感器才使得发动机的空燃比的闭环燃油控制成为可能，从而使系统实现为达到最佳三元催化转换器转化效率所需的理想空燃比的控制目标，实现最佳发动机燃烧控制目的。 3. 结构特征 德尔福公司生产的现代发动机管理系统配套用氧传感器的主要特点为： ?零部件统一设计，全球采购系统可保障全球产品性能的一致性 ?传感器具备防水功能 ?无需空气渗透过滤装置 ?通用化接口结构设计，简便易于替代竞争对手产品 ?大批量生产，大批量产品应用考核，可靠性能优良 ?超强低温适应性能

电化学气体传感器

电化学气体传感器的研究 电化学气体传感器是由膜电极和电解液灌封而成的。气体浓度信号将电解液分解 成阴阳带电离子，通过电极将信号传出。它的优点是：反映速度快、准确（可用于ppm级），稳定性好、能够定量检测，但寿命较短（大于等于两年）。它主要适用于 毒性气体的检测，目前国际上绝大部分毒气检测采用该类型传感器。 电化学气体传感器的分类 电化学气体相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性，可以被电化学氧 化或者还原。利用这些反应，可以分辨气体成份、检测气体浓度。电化学分很多子类：(1)、原电池型气体传感器(也称：加伏尼电池型气体传感器，也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器)，他们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流 表流到阳极，在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器 可以有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等。 (2)、恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反应是在电流强制下发生的，是一种真正 的库仑分析的传感器。这种传感器已经成功地用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害的主流传感器。 (3)、浓差电池型气体传感器，具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧，会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关，这种传感器的成功实例就是汽车用 氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。 (4)、极限电流型气体传感器，有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器，用于汽车的氧气检测，和钢水中氧 浓度检测。 电化学气体传感器是通过检测电流来检测气体的浓度，分为不需供电的电池式以 及需要供电的可控电位电解式。 基于电化学原理工作的传感器其最简单的一种型式就是两电极系统。其工作电极 和对电极由一薄层电解液隔开并经由一个很小的电阻联通外电路。当气体扩散进入传 感器后，在敏感电极表面进行氧化或还原反应，产生电流并通过外电路流经两个电极。该电流的大小比例于气体的浓度，可通过外电路的负荷电阻予以测量。 为了让反应能够发生，敏感电极的电位必须保持在一个特定的范围内。但气体的浓度 增加时，反应电流也增加，于是导致对电极电位改变（极化）。由于两电极是通过一 个简单的负荷电阻连接起来的，虽然敏感电极的电位也会随着对电极的电位一起变化。如果气体的浓度不断地升高，敏感电极的电位最终有可能移出其允许范围。至此传感 器将不成线性，因此两电极气体传感器检测的上限浓度受到一定限制。

颜色传感器产品说明书

【产品展示图片】 引脚说明

1、S0 2、S1 3、OE 4、GND 5、VCC 6、OUT 7、S2 8、S3 简要说明 一、尺寸：长34mmX宽26mmX高10mm 二、主要芯片：TCS230 三、工作电压：直流5V 四、输出频率电压0~5V 五、特点： 1、所有的引脚全部引出 2、输出占空比50% 3、采用高亮白色LED灯反射光 4、可直接和单片机连接 5、静态检测被测物颜色 6、检测距离10mm最佳 操作说明请参看我们的优酷视频：https://www.wendangku.net/doc/2110026293.html,/龙戈电子 适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计等等附录： 颜色传感器TCS230及颜色识别电路

随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产生包装利用不同的颜色和装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤波片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采集，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。TAOS（Texas Advanced Optoelectronic Solutions）公司最新推出的颜色传感器TCS230，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。 1 .TCS230芯片的结构框图与特点: TCS230是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器，它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上集成了红绿蓝（RGB）三种滤光器，是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器，TCS230的输出信号是数字量，可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入，因此可直接与微处理器或其他逻辑电路相连接，由于输出的是数字量，并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度，因而不再需要A/D转换电路，使电路变得更简单，图1是TCS230的引脚和功能框图。 图1中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管，这些二极管分为四种类型，其16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息，这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器，该传感器的典型输出频率范围从2Hz－500kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100％、20％或2％的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS230的输出频率和计数器相匹配。 从图1可知：当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器；经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波（占空比是50％），不同的颜色和光强对应不同频率的方波；还可以通过输出定标控制引脚S0、S1，选择不同的输出比例因子，对输出频率范围进行调整，以适应不同的需求。