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一.传统含铅氧气传感器
传统用于排放气体检测的氧气传感器可认为是二电极的金属-空气型电池,它由空气阴极,铅阳极和碱性电解液组成。阴极是涂有活性催化剂的一片聚四氟乙烯(PTFE)薄膜,阳极是一个铅块,它们被包裹在一个金属或塑料的密封容器中。空气通过顶部的毛细管进入传感器,阴阳极通过电流收集导线与传感器的两个引脚相连,如图1所示:
图1传统含铅氧气传感器示意图
当氧气到达工作电极时,发生还原反应,产生的氢氧根,通过电解液到达铅电极,铅电极发生氧化反应,生成氧化铅。
通过外接一只已知电阻将电流转换成电压,就可以计算出氧气的浓度。
含铅氧气传感器虽说已经有三十多年的历史,但也存在其局限性:
(1).燃烧产物影响使用寿命。燃烧产物一般都含二氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)和二氧化硫(SO2)等酸性气体。而传感器内部为碱液,使用时间长之后,碱液PH值下降,燃料铅也会加速消耗,从而缩短传感器寿命。
(2).不符合无铅要求。含铅的传感器现在虽有RoHS和WEEE的豁免权,但无铅传感器将逐渐取代含铅的传感器,已经成为不可逆转的环保大趋势。
(3).重量大,体积大。为延长传感器寿命,需要多增加铅的重量。
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