甲醛voc傳感器ms1100的原理是什么?


甲醛VOC傳感器MS1100通常基于電化學(xué)原理工作,以下是其詳細(xì)工作原理介紹:
電化學(xué)反應(yīng)過程
核心結(jié)構(gòu)與反應(yīng)場所:MS1100傳感器內(nèi)部有工作電極、對電極和參比電極,以及一個能選擇性透過甲醛等VOC氣體的膜。當(dāng)空氣中的甲醛分子通過這層選擇性透過膜進(jìn)入傳感器內(nèi)部后,會到達(dá)工作電極表面。
氧化還原反應(yīng):在工作電極上,甲醛分子會發(fā)生氧化反應(yīng)。以甲醛( )為例,它在工作電極表面被氧化,生成二氧化碳( )、氫離子( )和電子( ),反應(yīng)方程式大致為 。這些電子會通過外電路流向?qū)﹄姌O。
對電極反應(yīng):在對電極上,會發(fā)生還原反應(yīng)。通常是一些氧化性物質(zhì)(如氧氣)得到電子被還原,例如 。通過這樣的氧化還原反應(yīng)過程,實現(xiàn)了電子的轉(zhuǎn)移,形成了電流信號。
信號產(chǎn)生與測量
電流信號與濃度關(guān)系:由于電子在外電路中流動形成了電流,而電流的大小與進(jìn)入傳感器并被氧化的甲醛分子的數(shù)量成正比。也就是說,空氣中甲醛的濃度越高,單位時間內(nèi)到達(dá)工作電極并被氧化的甲醛分子就越多,產(chǎn)生的電子也就越多,形成的電流信號就越強。
信號處理與輸出:傳感器內(nèi)部的電路會對這個微弱的電流信號進(jìn)行放大、濾波等處理,然后將其轉(zhuǎn)換為電壓信號或其他便于測量和讀取的信號形式輸出。通過測量輸出信號的大小,就可以根據(jù)預(yù)先標(biāo)定好的關(guān)系曲線,計算出空氣中甲醛的濃度。
參比電極的作用
穩(wěn)定電位:參比電極的主要作用是提供一個穩(wěn)定的電位參考點。在電化學(xué)反應(yīng)過程中,工作電極和對電極之間的電位差會受到多種因素的影響,如反應(yīng)物的濃度、溫度等。參比電極的存在可以確保工作電極的電位相對于一個固定值是已知的,從而使傳感器能夠在不同的環(huán)境條件下保持相對穩(wěn)定的測量性能。
提高測量精度:有了穩(wěn)定的參比電位,傳感器可以更準(zhǔn)確地測量工作電極上的電流變化,進(jìn)而提高對甲醛濃度測量的精度和可靠性。
責(zé)任編輯:Pan
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