仪器测量原理

按测量原理分

 　，主要有原电池型、氧化锆固体电解质型、磁性型、波长可调半导体激光光谱型。

 ・原电池

 　由金 (Au) 电极、铅 (Pb) 电极、树脂隔膜和电解液组成。氧气通过隔膜并溶解在电解液中，发生化学反应，产生与氧气浓度成比例的电流。 ……，由此可以确定氧气浓度。

 由于结构简单，多用于便携式血氧计。

但仅限于在接近一般环境的大气中使用，精度约为±0.5%O2。

 ・氧化锆法

　这种氧传感器使用稳定氧化锆电池来测量高温炉中的氧浓度。

　原理如下。

　氧化锆电池具有在高温下传导氧离子的特性，如下图所示，

　离子从氧浓度高的参比气体（气氛）移动到氧浓度低的炉气氛中，产生电位差在 处，根据能斯特定律，以温度为系数会产生电动势。

 

 

E: 氧化锆电池产生的电动势 (㎷)

T: 氧化锆电池的温度 (K)

PO2 (S): 参考气体的氧气浓度

PO2 (A):

测量气氛的氧气浓度。参考气体，

 可以确定测量气氛中的氧气浓度，即 PO2(A)。

通常采用炉外空气（大气）作为参比气体。

 {我们的产品采用氧化锆方式，是直插式。特点是传感器内置鼓风机，将空气吹入氧化锆池中。 *已申请专利}

　氧化锆电池的温度由内置热电偶测量。

　将这些测量值导入显示器（氧气浓度计），根据上述能斯特定律计算并显示，即可测量氧气浓度。

　除直接插入法外，另一种方法是利用采样管等将大气气体吸入炉内，在加热至恒温的氧化锆电池的电极之间施加电压，由于氧气的限制电流测量形成的扩散限制孔，通过测量极限电流来测量氧浓度。

直插式和采样式的选择点在于，

　在高温环境下（约700°C或更高），直插式可以将传感器部分直接插入大气中，通过加热氧化锆电池。大气本身的热量，使得测量该点的大气成为可能，并且在总体精度和响应能力方面具有优势。

　在中低温气氛下（约400℃以下），通过采样管引入目标大气气体，利用铂加热器将池加热到一定温度，测量氧浓度，在不同的条件下进行测量来自正在处理的实际温度。