Принцип детекције електрохемијског сензора ЦО за детекторе гаса
Електрохемијски сензор гаса угљен моноксида је дизајниран са затвореном структуром, која се састоји од електрода, филтера, мембране која може да дише, електролита, електродних жица (инова) и кућишта.
Сензор гаса угљен моноксида и аларм који подржава употребу аларма је срж аларма у елементу за детекцију, то је електролиза са фиксним потенцијалом као основни принцип. Када угљен моноксид дифундује у сензор гаса, његов излазни терминал генерише струјни излаз, који се обезбеђује кругу за узорковање у аларму и игра улогу претварања хемијске енергије у електричну енергију. Када се концентрација гаса промени, пропорционално се мења и излазна струја гасног сензора, која се конвертује и појачава преко средњег кола аларма за покретање различитих уређаја за активирање како би се завршиле функције детекције и аларма као што су акустичке, оптичке и електричне, које заједно са одговарајућим контролним уређајима чине алармни систем за детекцију или праћење животне средине.
Када гас угљен-моноксид дифундује на површину радне електроде кроз отворе за ваздух на омотачу преко пропусне мембране, под каталитичким дејством радне електроде, гас угљен-моноксид се оксидује на радној електроди. Формула хемијске реакције је:
ЦО+Х2О→ЦО2+2Х++2е-
Х+ јони и електрони настали реакцијом оксидације на радној електроди се преносе на контраелектроду, која се задржава у одређеном интервалу од радне електроде, кроз електролит, и долази до реакције редукције са кисеоником у води. Формула хемијске реакције је:
1/2O2+2H++2e-→H2O
Тако се унутар сензора јавља реверзибилна реакција оксидације-редукције. Једначина хемијске реакције је:
2ЦО+2О2 →2ЦО2
Ова реверзибилна реакција оксидације-редукције се увек дешава између радне електроде и контра електроде и ствара разлику потенцијала између електрода.
Међутим, пошто реакција на обе електроде поларизује електроде, то отежава одржавање константног међуелектродног потенцијала и стога ограничава опсег концентрације угљен-моноксида који се може детектовати.
Да би се одржао константан интерполарни потенцијал, додаје се референтна електрода. У електрохемијском сензору гаса са три електроде, његов излаз одражава промену потенцијала између референтне електроде и радне електроде, јер референтна електрода не учествује у реакцији оксидације или редукције, тако да може да створи потенцијал између полова да одржи константан (тј. константан потенцијал), када је промена потенцијала директно повезана са променом концентрације угљен-моноксида. Када сензор гаса производи излазну струју, његова величина је пропорционална концентрацији гаса. Мерењем величине излазне струје сензора са екстерним колом кроз проводну жицу електроде, концентрација угљен моноксида се може детектовати, а постоји широк линеарни опсег мерења. На овај начин, повезивањем кола за аквизицију сигнала и одговарајућих конверзијских и излазних кола на сензор гаса, гас угљен-моноксида може бити откривен и надгледан.
