一氧化碳?xì)怏w傳感器的工作原理對比：電化學(xué)vs.半導(dǎo)體vs.紅外

更新時間：2025-07-24

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　　電化學(xué)傳感器

　　基于電化學(xué)氧化還原反應(yīng)，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(qiáng)度與濃度成正比。其優(yōu)勢在于高靈敏度（檢測下限可達(dá)1ppm）、線性輸出和快速響應(yīng)，且成本較低。典型應(yīng)用包括家庭燃?xì)鈭缶鳌⒐I(yè)安全監(jiān)測及便攜式檢測儀。但需注意電解液揮發(fā)導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體表面電子密度增加，電阻降低，變化量與濃度相關(guān)。其優(yōu)勢為成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單，適用于消費(fèi)級產(chǎn)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(wěn)定性不足（濕度/溫度變化導(dǎo)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(qiáng)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(shè)計消除環(huán)境干擾。優(yōu)勢包括高精度（誤差<±2%）、長壽命（>5年）、抗干擾能力強(qiáng)，且無需定期校準(zhǔn)。但成本較高（是電化學(xué)傳感器的3-5倍），體積較大，多用于工業(yè)過程控制、環(huán)境監(jiān)測等對精度要求嚴(yán)苛的場景。

　　總結(jié)：電化學(xué)傳感器綜合性能，適合大多數(shù)民用和工業(yè)場景；半導(dǎo)體傳感器適用于低成本簡易應(yīng)用；紅外傳感器則定位于專業(yè)市場。

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