極限電流氧傳感器（離子流氧傳感器）的優(yōu)缺點(diǎn)

    首先，極限電流氧傳感器的工作原理
極限電流型氧傳感器通常由兩個(gè)電極組成:工作電極和參比電極。它們之間被一個(gè)電解質(zhì)間隔層隔開,電解質(zhì)間隔層主要起到電離氧氣分子的作用。工作電極具有與氧氣反應(yīng)的特殊催化劑,一般為白金或銀,而參比電極則沒有催化劑。 當(dāng)氧氣接觸到工作電極時(shí),氧氣分子會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)是一個(gè)極限反應(yīng),即當(dāng)反應(yīng)速率達(dá)到最大速率時(shí),不能再加速反應(yīng)。根據(jù)這個(gè)原理,極限電流型氧傳感器利用工作電極表面的催化劑,促進(jìn)氧氣分子的氧化反應(yīng),并測(cè)量與氧氣濃度正相關(guān)的電流變化。

第二，極限電流型氧傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景
? 極限電流型氧傳感器廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、環(huán)保、化工、制藥等領(lǐng)域。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，可以使用極限電流型氧傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手術(shù)室和病房的氧氣濃度，從而保證患者的安全和醫(yī)務(wù)人員的健康;在化工領(lǐng)域，限流式電流氧傳感器可用于檢測(cè)氧化反應(yīng)中的氧濃度，從而控制反應(yīng)。醫(yī)療：氧氣濃縮器、 恒溫箱、制氧機(jī)
? 實(shí)驗(yàn)室：惰性氣體處理柜（手套式操作箱）、細(xì)菌培養(yǎng)箱
? 食品產(chǎn)業(yè)：包裝、食品檢驗(yàn)、 監(jiān)控水果成熟過程(儲(chǔ)存/運(yùn)輸)
? 家庭/烹飪：自動(dòng)化烘焙/烘烤（高溫>100℃）
? 測(cè)量技術(shù)：固定式/便攜式氧氣測(cè)量儀、 在控制氧含量的情況下進(jìn)行測(cè)量、空氣調(diào)節(jié)和流通
? 安全技術(shù)/監(jiān)控：防火（氮?dú)庠黾?，例如服?wù)器機(jī)房）、溫室，酒窖、氣體貯藏，精煉廠、潛水、發(fā)酵單元
? 電氣工業(yè)：惰性氣體處理器和柜、 惰性氣體焊接監(jiān)控、 在氮?dú)庠黾拥那闆r下進(jìn)行儲(chǔ)存（防氧化）、干燥設(shè)備、氮?dú)鉂饪s器、廢氣測(cè)量

第三，極限電流型氧傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)
極限電流型氧傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn):
1. 相對(duì)靈敏度高: 極限電流型氧傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氧氣濃度的精確測(cè)量，其靈敏度遠(yuǎn)高于其他類型的氧傳感器，但對(duì)比傳統(tǒng)氧濃差電池氧化鋯傳感器基本沒有優(yōu)勢(shì)，和電流型電化學(xué)微量氧傳感器接近。
2. 壽命較長:針對(duì)理想潔凈工況下，壽命較長。
3. 適應(yīng)性強(qiáng): 極限電流型氧傳感器能適應(yīng)不同環(huán)境的氧濃度范圍。
4.單點(diǎn)校準(zhǔn)，線性輸出，比較簡單易用
5.可使用在10ppm-96.0%范圍內(nèi)測(cè)試相對(duì)可靠，對(duì)極高和極低氧濃度測(cè)量效果不理想

然而，極限電流型氧傳感器也有以下缺點(diǎn):
1. 對(duì)環(huán)境要求高:由于極限電流型氧傳感器是通過電極測(cè)量氧濃度來實(shí)現(xiàn)的，因此對(duì)周圍環(huán)境的要求較高，環(huán)境中的污染物會(huì)影響其精度。輸出信號(hào)為UA，信號(hào)小，對(duì)電路信號(hào)處理要求極高，在低信號(hào)下，由于放大倍數(shù)高，信號(hào)相對(duì)難以穩(wěn)定。
2. 維護(hù)成本高:終極電氧傳感器更復(fù)雜，維護(hù)成本更高。
3. 被測(cè)氣氛要求潔凈，針對(duì)污染物，粉塵等，極易堵塞氣孔，造成失效，所以，針對(duì)惡劣環(huán)境下的測(cè)量比較挑剔，需要進(jìn)行相關(guān)處理使用
4.低氧環(huán)境下測(cè)量不佳，尤其在10ppm以下的氧含量測(cè)量，靈敏度差，響應(yīng)速度慢，精度較差
5.低氧環(huán)境下，測(cè)量速度慢，尤其針對(duì)靈敏度要求高的工況不合適。
6. 鋅（鋅）、鎘（鎘）、鉛（鉛）、鉍（鉍）等金屬的蒸氣會(huì)對(duì)鉑電極的催化性能產(chǎn)生影響。必須避免將氧化鋯氧氣傳感器暴露在這些金屬蒸氣中。
7. 少量（<100ppm）鹵素和/或硫化物對(duì)氧傳感器的性能有影響。這些氣體的含量越高，最終會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)問題，或者，特別是在冷凝環(huán)境中，導(dǎo)致傳感器部件的腐蝕。主要?dú)怏w如下所示：
1、鹵素、氟（氟）、氯（氯）　　　　　　　 2、HCL（氯化氫），HF（氟化氫）
3、二氧化硫（二氧化硫）　　　　　　　　　4、硫化氫
5、氟利昂氣體　　　　　　　　　　　　　　6、二氧化碳（二硫化碳）
7、H2（氫氣）　　　　　　　　　　　　　 8、CO（一氧化碳）
9、CH4（甲烷）　　　　　　　　　　　　　10、NH3（氨）
8. 極限電流型氧傳感器因測(cè)量氣體中存在硅而損壞。RTV橡膠和密封劑的蒸汽（有機(jī)硅化合物）是罪魁禍?zhǔn)?，在許多應(yīng)用中被普遍使用。這些材料通常由更便宜的硅酮制成，當(dāng)加熱時(shí)，硅酮蒸汽仍會(huì)散發(fā)到周圍的大氣中。當(dāng)這些蒸汽到達(dá)傳感器時(shí)，傳感器的有機(jī)部分將在熱傳感器零件處燃燒，留下非常細(xì)的二氧化硅（SiO 2). 這個(gè)SiO 2完全堵塞電極的孔隙和活性部分。建議使用不含硅成分的氟橡膠，丁晴橡膠，聚四氟乙烯等密封。
9. 極限電流型氧傳感器將被使用的環(huán)境在溫暖、潮濕的環(huán)境中使用氧氣傳感器時(shí)，由于氧化鋯內(nèi)核在 高溫 ，因此不是問題。但當(dāng)氧氣傳感器關(guān)機(jī)時(shí)，可能被腐蝕，因?yàn)榧訜崞骱蛡鞲性先绻纬衫淠?，?dāng)傳感器重新通電時(shí)，冷凝水會(huì)蒸發(fā)，留下腐蝕性鹽分，這些鹽分會(huì)損壞加熱器和傳感元件。如圖所示，氧氣傳感器的外部正常，但是內(nèi)核被腐蝕了。