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热电效应所谓热电效应,就是两种不同材料的导体(或半导体)组成一个闭合回路,当两接点温度T和T0不同时,则在该回路中就会产生电动势的现象。热电效应产生的电动势包括接触电动势和温差电动势。接触电动势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势。其数值取决于两种不同导体的材料特性和接触点的温度。温差电动势是同一导体的两端因其温度不同而产生的一种电动势。其产生的机理为:高温端的电子能量要比低温端的电子能量大,从高温端跑到低温端的电子数比从低温端跑到高温端的要多,结果高温端因失去电子而带正电,低温端因获得多余的电子而带负电,在导体两端便形成温差电动势。
电化学传感器可以用在对气体的检测上,它基本上可以检测的大气污染物,包括碳氢化物,羰基化合物、硫化物、硫氧化物、氮氧化物、氮的还原物和其它气态物质。离子传感器则是水体和土壤污染物检测的有力手段,能测定许多离子及有机物,包括卤素离子、氰化物、各类金属离子、酸根离子,有机污染物等,PH值和氟的测定是其*典型的应用。部分离子传感器还可用于气体污染物分析。电化学生物传感器则可以用在水体检测以及大气环境监测上面,如监测水体的富营养化,BOD和重金属离子浓度,大气中SO2、CO2和NO2等。
一个电化学气体传感器的工作原理如下:与传感器接触的目标气体分子首先通过一个冷凝的隔膜,它也起到防尘的作用。那么气体分子通过毛细管扩散,可能通过随后的过滤器,然后通过疏水膜到达感测电的表面。在那里分子立即被氧化或还原,从而产生或消耗电子,从而产生电流。重要的是要注意,用这种方法进入传感器的气体分子的量受到通过毛细管扩散的限制。通过优化路径,根据期望的测量范围,获得适当的电信号。感测电的设计对于实现对目标气体的高反应性并抑制对干扰气体的不希望响应是的。它涉及固体,液体和气体三个阶段的系统,并且都涉及分析物气体的化学识别。致力于量身定制该系统并获得高性能的气体传感器。电化学电池通过平衡感测电处的反应的所谓反电--Cont电完成。Cont电与Sen电之间的离子电流由传感器主体内的电解质传送,而电流路径通过以销连接器终止的导线提供。通常在电化学传感器(3电传感器)中包含第三电。所谓的参考电用于将感测电的电势保持在固定值。为此并且通常用于电化学传感器的操作,需要恒电位电路。