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一氧化碳气体传感器的工作原理对比：电化学vs.半导体vs.红外

更新时间：2025-07-24点击次数：128
　　电化学传感器
　　基于电化学氧化还原反应，核心为工作电极、对电极和电解液。一氧化碳在工作电极被氧化为二氧化碳，释放电子形成电流，电流强度与浓度成正比。其优势在于高灵敏度（检测下限可达1ppm）、线性输出和快速响应，且成本较低。典型应用包括家庭燃气报警器、工业安全监测及便携式检测仪。但需注意电解液挥发导致的寿命限制（通常2-3年），且易受硫化物等干扰气体影响。
　　半导体传感器
　　以二氧化锡（SnO₂）等金属氧化物为敏感材料，通过气体吸附引起的电阻变化检测浓度。一氧化碳吸附后，半导体表面电子密度增加，电阻降低，变化量与浓度相关。其优势为成本低廉、结构简单，适用于消费级产品（如智能家居报警器）。但缺点显著：选择性差（易受乙醇、氢气等干扰）、稳定性不足（湿度/温度变化导致漂移），且需定期加热清洁以维持性能，寿命较短（通常1-2年）。
　　红外传感器
　　利用一氧化碳对特定波长红外光的吸收特性（如4.6μm波段），通过测量光强衰减计算浓度。其核心为红外光源、气室和探测器，采用双波长设计消除环境干扰。优势包括高精度（误差<±2%）、长寿命（>5年）、抗干扰能力强，且无需定期校准。但成本较高（是电化学传感器的3-5倍），体积较大，多用于工业过程控制、环境监测等对精度要求严苛的场景。
　　总结：电化学传感器综合性能，适合大多数民用和工业场景；半导体传感器适用于低成本简易应用；红外传感器则定位于专业市场。