اصل تشخیص سنسورهای الکتروشیمیایی CO در آشکارسازهای گاز
سنسور گاز مونوکسید کربن همراه با زنگ هشدار استفاده می شود و جزء اصلی تشخیص در دزدگیر است. این بر اساس اصل الکترولیز پتانسیل ثابت است. هنگامی که مونوکسید کربن در حسگر گاز منتشر می شود، ترمینال خروجی آن یک خروجی جریان تولید می کند که در مدار نمونه گیری در زنگ هشدار ارائه می شود و در تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی نقش دارد. هنگامی که غلظت گاز تغییر می کند، جریان خروجی سنسور گاز نیز به طور متناسب تغییر می کند. مدار میانی دزدگیر، خروجی را برای درایو دستگاه های اجرایی مختلف تبدیل و تقویت می کند و عملکردهای تشخیص و هشدار صدا، نور و برق را تکمیل می کند. همراه با دستگاه کنترل مربوطه، یک سیستم هشدار تشخیص محیطی یا نظارت را تشکیل می دهد.
هنگامی که گاز مونوکسید کربن از طریق منافذ روی پوسته بیرونی و غشای قابل تنفس روی سطح الکترود کار پخش میشود، تحت اثر کاتالیزوری الکترود کار بر روی الکترود کار اکسید میشود. فرمول واکنش شیمیایی:
CO+H2O→CO{2}}H++2e{4}}
یون های H+ و الکترون های تولید شده توسط واکنش اکسیداسیون روی الکترود کار، در فاصله معینی از الکترود کار از طریق الکترولیت به الکترود شمارنده منتقل می شوند و با اکسیژن موجود در آب واکنش احیا می کنند. فرمول واکنش شیمیایی:
1/2O2+2H++2e-→H2O
بنابراین، یک واکنش کاهش اکسیداسیون برگشتپذیر در داخل حسگر رخ میدهد. فرمول واکنش شیمیایی:
2CO+2O2 →2CO2
این واکنش کاهش اکسیداسیون برگشتپذیر{0} همیشه بین الکترود کار و الکترود ضد رخ میدهد و اختلاف پتانسیل بین الکترودها ایجاد میکند.
با این حال، به دلیل قطبش الکترودهای ناشی از واکنشهایی که روی هر دو الکترود رخ میدهند، حفظ پتانسیل بین الکترود ثابت، که محدوده قابل تشخیص غلظت مونوکسید کربن را نیز محدود میکند، دشوار است.
برای حفظ پتانسیل بین الکترود ثابت، یک الکترود مرجع اضافه کردیم. در یک حسگر گاز الکتروشیمیایی سه الکترودی، ترمینال خروجی تغییر پتانسیل بین الکترود مرجع و الکترود کار را منعکس می کند. از آنجایی که الکترود مرجع در واکنشهای اکسیداسیون یا کاهش شرکت نمیکند، میتواند پتانسیل ثابتی را بین الکترودها حفظ کند (یعنی پتانسیل ثابت)، و تغییر پتانسیل مستقیماً با تغییر غلظت مونوکسید کربن مرتبط است. هنگامی که یک حسگر گاز جریان خروجی تولید می کند، مقدار آن متناسب با غلظت گاز است. با استفاده از یک مدار خارجی برای اندازهگیری جریان خروجی سنسور از طریق سیمهای الکترود، میتوان غلظت مونوکسید کربن را با محدوده اندازهگیری خطی وسیعی تشخیص داد. به این ترتیب با اتصال یک مدار دریافت سیگنال خارجی و مدارهای تبدیل و خروجی مربوطه به سنسور گاز، امکان شناسایی و پایش گاز مونوکسید کربن وجود دارد.
