SANKO山高研究所氧传感器的原理

氧传感器采用各种测量原理，包括原电池型、氧化锆固体电解质型、磁性型和可调谐半导体激光光谱型。

1. 原电池类型

原电池结构简单，常用于便携式血氧仪。它由金电极、铅电极、树脂隔膜和电解液组成。其工作原理是：当氧气通过隔膜并溶解于电解液中时，会产生与氧气浓度成正比的电流。

2. 氧化锆固体电解质体系

氧化锆固体电解质系统采用氧化锆作为固体电解质。氧化锆具有在固态下导电负氧离子（O2-）的特性，离子从高氧浓度气体（O2高压侧）传导至低氧浓度大气（O2低压侧）。

在氧化锆固体电解质氧传感器中，氧气系统的高压侧和低压侧都安装了电极，并且这些电极相互连接。由于氧气试图以负离子的形式渗透氧化锆，它会在高压电极处捕获电子并变成负离子，而低压电极则从渗透过来的O2-中接收电子。

这种关系类似于电池的正负极，低压氧侧（负极）释放的电子会流回高压氧侧（正极）。利用能斯特方程，可以利用电极间产生的电动势来确定每个电极上的氧分压。

　E = (RT/4F) · 1n (PA/PB)

其中，R为气体常数，T为温度，F为法拉第常数，PA和PB分别代表O₂高压侧和低压侧的氧分压。温度由连接在氧化锆上的热电偶测量，PA基于正常大气压下的氧分压。