氣體探測器幫了大忙

在工廠(chǎng)中工作時(shí)，安全應放在第一位。工作場(chǎng)所的有毒氣體極為危險，并有可能導致火災或爆炸。盡管這些氣體很危險，但并不是所有氣體都能通過(guò)氣味輕易檢測出其存在于空氣中；因此，氣體探測器在工業(yè)環(huán)境中極受歡迎。工人通常在衣服上穿戴這些檢測器，從而可探測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域監控器也可探測危險。氣體探測器有多種類(lèi)型，本文將要討論的是基于電化學(xué)原理的氣體探測器。

圖1. 氣體探測器

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

對于檢測或測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優(yōu)勢。它們可用來(lái)檢測多種不同氣體，如一氧化碳、氯氣和硫化氫。這些氣體基本上都能采用這類(lèi)傳感器加以檢測。

圖2. 基本傳感器電路

設計氣體檢測的傳感器時(shí)，低功耗性能具有最高的優(yōu)先級?；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的電壓，形成放大器零點(diǎn)的求和結點(diǎn)，進(jìn)而迫使參考電極和工作電極電壓為零。