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一氧化碳氣體傳感器的工作原理對比：電化學vs.半導體vs.紅外

更新時間：2025-07-24點擊次數：372
　　電化學傳感器
　　基于電化學氧化還原反應，核心為工作電極、對電極和電解液。一氧化碳在工作電極被氧化為二氧化碳，釋放電子形成電流，電流強度與濃度成正比。其優勢在于高靈敏度（檢測下限可達1ppm）、線性輸出和快速響應，且成本較低。典型應用包括家庭燃氣報警器、工業安全監測及便攜式檢測儀。但需注意電解液揮發導致的壽命限制（通常2-3年），且易受硫化物等干擾氣體影響。
　　半導體傳感器
　　以二氧化錫（SnO?）等金屬氧化物為敏感材料，通過氣體吸附引起的電阻變化檢測濃度。一氧化碳吸附后，半導體表面電子密度增加，電阻降低，變化量與濃度相關。其優勢為成本低廉、結構簡單，適用于消費級產品（如智能家居報警器）。但缺點顯著：選擇性差（易受乙醇、氫氣等干擾）、穩定性不足（濕度/溫度變化導致漂移），且需定期加熱清潔以維持性能，壽命較短（通常1-2年）。
　　紅外傳感器
　　利用一氧化碳對特定波長紅外光的吸收特性（如4.6μm波段），通過測量光強衰減計算濃度。其核心為紅外光源、氣室和探測器，采用雙波長設計消除環境干擾。優勢包括高精度（誤差<±2%）、長壽命（>5年）、抗干擾能力強，且無需定期校準。但成本較高（是電化學傳感器的3-5倍），體積較大，多用于工業過程控制、環境監測等對精度要求嚴苛的場景。
　　總結：電化學傳感器綜合性能，適合大多數民用和工業場景；半導體傳感器適用于低成本簡易應用；紅外傳感器則定位于專業市場。