电化学传感器，电化学传感器分类

电化学传感器

电化学传感器是一种将化学信息转换为电信号的装置，广泛应用于环境监测、医疗诊断、工业过程控制等领域。它通过电极与被测物质发生电化学反应，产生电流或电压信号，从而实现对特定物质的定量或定性分析。

1.电化学传感器的组成元件

透气膜（疏水膜）

透气膜用于覆盖传感（催化）电极，控制到达电极表面的气体分子量。这类膜通常采用低孔隙率的特氟隆薄膜制成，形成镀膜传感器。在某些设计中，也可以使用高孔隙率的特氟隆膜，并通过毛管来控制气体分子量，这种传感器称为毛管型传感器。

2.电化学传感器的分类

氧气传感器

氧气传感器是最常见的电化学气体传感器。它通过测量氧气分子在电化学反应中的电流或电势变化来确定氧气浓度。这种传感器的应用范围很广，包括呼吸监测、燃料电池和工业过程控制。

氢气传感器

氢气传感器使用氢气在电化学反应中的电流或电势变化来确定氢气浓度。这类传感器在氢燃料电池和氢气泄漏检测中非常重要。

3.常见的电化学气体传感器分类

氧气传感器

主要用于检测氧气浓度，其工作原理是利用氧气与电极反应，产生电流信号，从而测量氧气浓度。这种传感器在医疗领域，如呼吸机监测，以及航空和工业领域有广泛应用。

二氧化碳传感器

用于测量二氧化碳浓度，其工作原理也是利用电极反应产生电流信号。这类传感器在医疗监测、环境监测和工业生产中都有重要应用。

一氧化碳传感器

可用于检测一氧化碳浓度，其工作原理是利用一氧化碳与电极反应，导致电流或电压变化。这种传感器在个人防护、室内空气质量监测和工业安全中非常重要。

4.电化学型传感器分类

电化学型传感器是以离子导电为基础制成的，根据其电特性的形成不同，可分为以下几类：

-电位式传感器

电导式传感器

电量式传感器

极谱式传感器

这些传感器主要用于分析气体、液体或溶于液体的固体成分，液体的酸碱度，电导率及氧化还原电位等参数。

5.电化学传感器的历史与应用

电化学气体传感器是一种久经验证的技术，其历史可以追溯到1950年代，当时开发了用于氧气监测的电化学传感器。这种技术的首批应用之一是葡萄糖生物传感器，用于测量葡萄糖的缺氧情况。

6.电化学传感器的传感方式与结构形式

按传感方式分类

-接触式化学传感器非接触式化学传感器

按结构形式分类

-分离型传感器：如离子传感器，液膜或固体膜具有接受器功能，膜完成电信号的转换功能，接受和转换部位是分离的，有利于对每种功能分别进行优化。组装一体型传感器：接受和转换部位集成在一个传感器中，结构紧凑，便于集成。

7.电化学传感器的发展与展望

最早的电化学传感器可以追溯到20世纪50年代，当时用于氧气监测。到了20世纪80年代中期，小型电化学传感器开始用于检测EL范围内的多种不同有***气体，并显示出了良好的敏感性与选择性。随着技术的不断进步，电化学传感器在未来将在更多领域发挥重要作用。