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電化學(xué)傳感器的原理解析

電化學(xué)是研究電和化學(xué)反應(yīng)相互關(guān)系的科學(xué)。電和化學(xué)反應(yīng)相互作用可通過電池來完成,也可利用高壓靜電放電來實(shí)現(xiàn),二者統(tǒng)稱電化學(xué),后者為電化學(xué)的一個(gè)分支,稱放電化學(xué)。因而電化學(xué)往往專指“電池的科學(xué)”。

電池由兩個(gè)電極和電極之間的電解質(zhì)構(gòu)成,因而電化學(xué)的研究?jī)?nèi)容應(yīng)包括兩個(gè)方面:一是電解質(zhì)的研究,即電解質(zhì)學(xué),其中包括電解質(zhì)的導(dǎo)電性質(zhì)、離子的傳輸性質(zhì)、參與反應(yīng)離子的平衡性質(zhì)等,其中電解質(zhì)溶液的物理化學(xué)研究常稱作電解質(zhì)溶液理論;另一方面是電極的研究,即電極學(xué),其中包括電極的平衡性質(zhì)和通電后的極化性質(zhì),也就是電極和電解質(zhì)界面上的電化學(xué)行為。電解質(zhì)學(xué)和電極學(xué)的研究都會(huì)涉及到化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

電化學(xué)傳感器原理，是告訴我們?nèi)绾芜M(jìn)行測(cè)量的依據(jù)。最早的電化學(xué)傳感器一般是用在氧氣的監(jiān)測(cè)，現(xiàn)在為了保護(hù)人身的安全，各種電化學(xué)傳感器被廣泛應(yīng)用在很多的靜態(tài)和移動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)合。

電化學(xué)傳感器原理：

       化學(xué)傳感器主要由兩部分組成：識(shí)別系統(tǒng);傳導(dǎo)或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。識(shí)別系統(tǒng)反待測(cè)物的某一化學(xué)參數(shù)(常常是濃度)與傳導(dǎo)系統(tǒng)連結(jié)起來。它主要具有兩種功能：選擇性地與待測(cè)物發(fā)生作用，反所測(cè)得的化學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)化成傳導(dǎo)系統(tǒng)可以產(chǎn)生響應(yīng)的信號(hào)。

       分子識(shí)別系統(tǒng)是決定整個(gè)化學(xué)傳感器的關(guān)鍵因素，因此，化學(xué)傳感器研究的主要問題就是分子識(shí)別系統(tǒng)的選擇以及如何反分子識(shí)別系統(tǒng)與合適的傳導(dǎo)系統(tǒng)相連續(xù)。

化學(xué)傳感器的傳導(dǎo)系統(tǒng)接受識(shí)別系統(tǒng)響應(yīng)信號(hào)，并通過電極、光纖或質(zhì)量敏感元件將響應(yīng)信號(hào)以電壓、電流或光強(qiáng)度等的變化形式，傳送到電子系統(tǒng)進(jìn)行放大或進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出，最終使識(shí)別系統(tǒng)的響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯苡米鞣治龅男盘?hào)，檢測(cè)出樣品中待測(cè)物的量。