氧气传感器结构与性能

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传感器是一个关键器件。塑料封盖的封闭皆用沥青封闭。7为5001.LA表头。图中可调电位器及与之相串的热敏电阻共同为传感器负载，阻值约50011，此处热敏电阻兼做温度补尝用，补偿水或碳极温度变化时传感器输出的变化。与表头相连的可调电位器兼作表头基准校对，传感器在工作之前首先循环进大量空气。将其中气体排净，对空气中氧气含量进行测量，空气中氧气比例约占大气2l％，相对比较稳定‘。传感器以空气中氧气浓度21％测试值为基准作为表头最大值校对数。经实验，传感器输出电压与被测氧气浓度成非线性对数比例关系。　　为充分延长传感器的使用时间，并使输出稳定，传感器制作时必须掌握一定技巧，碳传感器电极与空气有效接触面积不能太大（这样可以减少传感器化学物质消耗，最大限度延长传感器寿命），碳极材料选取也需合理，否则，将产生底氧偏高的现象。传感器分上下两层。化学药品NH4CL液体贮存在海绵体之中。中间用纸板隔开，纸板大部用沥青封闭，未封闭部分提供导电通路，上层海绵体吸附NH4CL液体为不饱和液体，浓度20％，下部为饱和NH4CL液体与晶粒的混合体，这样设计的目的：传感器可方便移动不怕倾倒；依靠吸附作用始终保持碳极表面的液体反应薄层，这一点非常重要；尽可能利用温差变化形成循环。我制作的传感器碳极与空气有效接触面约0.5cm2，空气测试在约300Ω负载的情况下输出电流约1mA，端电压300mV。附图为传感器测量气体时输出电压随时间变化的特性曲线。