用于实时动态检测多组份气体的电化学传感器系统的设计与实现

本工作以氧和二氧化碳混合气体 (呼吸气体 )的实时、动态检测为研究实例 ,依据O2 和CO2 气体发生交叉反应的动力学特性和暂态电化学原理 ,使用单个微电极融合计算机控制的快速电势调制技术 ,设计并构建了一类全新的集信号提取、转换、处理与结果显示等功能于一体的电化学多组份气体传感器系统 ;一次测量时间快达几十毫秒 ,能保持连续检测的稳定性。对暂态电化学响应机制、检测精度、测量速度和连续检测的长期稳定性进行了讨论。

用于实时、动态检测多组分气体的多传感器技术与电化学传感器系统

依据待测多组分气体交叉反应的动力学特性和暂态电化学原理,融合计算机控制的快速电势调制方法,提出并建立了基于单个气敏微电极的多传感器技术,构建了一类新的电化学多组分气体传感器系统。该系统既保持了电化学传感器的优点,又具备信息采集和处理的能力,成功地将单个气敏电极对多组分气体交叉敏感的致命缺陷转化为快速同时检测多组分混合气体的动力学条件加以利用,用单个气敏元件(电极)实施多组分气体的实时、动态检测。本文还就传感器系统的暂态电化学响应机制、检测精度、测量速度和连续检测的长期稳定性作了讨论。

暂态电化学多组份气体传感器研究(Ⅰ) 多孔薄层电极库仑型气体传感器

常见的电化学气体传感器就其工作状态而言 ,大多属稳态类型 ,功能单一 ,传感器性能的提高受到“稳态”的制约 .本文根据薄层电化学原理 ,提出并建立了一类全新的暂态电化学多组份气体传感器——多孔薄层电极库仑型气体传感器 .这类以多孔薄层气体电极为核心元件构成的库仑型气体传感器 ,既有检测多种气体组份的功能 ,又有响应快、灵敏度高。

脉冲电势调制型电化学气体传感器

根据暂态电化学原理 ,使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制技术和数据采集、处理功能 ,提出并建立了一类全新的集信号提取、处理与结果显示等功能于一体的“脉冲电势调制型气体传感器” .在优化传感器性能及其新的功能开发和集成方面取得了重要进展 ,是一类为常规电化学气体传感器无法比拟而有发展前景的暂态电化学多组份气体传感器 .

暂态电化学多组份气体传感器研究 Ⅱ.电势脉冲调制型气体传感器

使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制技术 ,推出了一类全新的暂态电化学多组份气体传感器——“电势脉冲调制型气体传感器”.与常规的稳态电化学气体传感器比较 ,优化了传感器性能 ,拓展了传感器新的功能和功能集成化 .