詳細講解溶解氧傳感器的工作原理和基本概念

溶解氧的基本概念：溶解氧（DO）是指溶解在水中的氧的含量，以每升水中含氧的毫克數(shù)表示，溶解氧以分子狀態(tài)存在于水中。水中溶解氧的多少是水質(zhì)的重要指標之一，也是水質(zhì)凈化的重要因素之一。

水中溶解氧的含量與大氣壓、水溫、鹽分含量等因素有關(guān)。溶解氧在未被耗氧物質(zhì)（通常是有機物）污染的水體中處于飽和狀態(tài)，例如清潔的地表水，其中溶解氧接近飽和。當(dāng)水體中有大量有機物時，耗氧率超過供氧率，水中溶解氧會不斷減少，甚至接近于零，使有機物在缺氧狀態(tài)下分解，會出現(xiàn)腐敗發(fā)酵現(xiàn)象，使水質(zhì)嚴重惡化。因此，在水體質(zhì)量評價中，將溶解氧作為水污染程度的一項指標。

需要測量溶解氧的地方

1、污水處理

2、河流湖泊環(huán)境監(jiān)測

3、水產(chǎn)養(yǎng)殖

目前市場上溶解氧傳感器的檢測原理種類：

溶解氧傳感器常用的膜電極有兩類：極譜型（Polarography）和原電池型（Galvanic Cell）。

極譜型（Polarography）：電極中，有黃金環(huán)或鉑金環(huán)作陰極，銀-氯化銀（或汞-氯化亞汞）作陽極。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5~1.5V的極化電壓，當(dāng)溶解氧透過薄膜達到黃金陰極表面，在電極上發(fā)生如下反應(yīng)：

陰極被還原：O2+2H2O+4e4OHˉ

陽極被氧化：4Clˉ+4Ag-4e4AgCl

只要測得擴散電流，既可以測得溶解氧的溶度，為了消除溫度、鹽度、氣壓等因素的影響，均采用相關(guān)技術(shù)進行補償。

原電池型（Galvanic Cell）：當(dāng)外界氧分子透過薄膜進入電極內(nèi)，會產(chǎn)生如下反應(yīng)。

銀陰極被還原：O2+2H2O+4e4OHˉ

鉛陽極被氧化：2Pb+4KOH+4OHˉ2KHPbO2+2H2O

氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子，并同時向外電路獲得電子；鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕，生成鉛酸氫鉀，同時向外電路輸出電子。接通外電路后，便有信號電流通過，其值與溶氧溶度成正比。

目前還有一種光學(xué)溶解氧傳感器：熒光法溶解氧傳感器

熒光法溶解氧傳感器是基于物理學(xué)中特定物質(zhì)對活性熒光的猝熄原理。來自一個發(fā)光二極管（LED）發(fā)出的藍光照射在熒光帽內(nèi)表面的熒光物質(zhì)上，內(nèi)表面的熒光物質(zhì)受到激發(fā)，發(fā)出紅光，通過檢測紅光與藍光之間的相位差，并與內(nèi)部標定值比對，從而計算出氧分子的濃度，經(jīng)過溫度和氣壓自動補償輸出終值。

產(chǎn)品的主要特點是無膜，無需電解液，不會極化；無需消耗氧，不受流速影響；內(nèi)置溫度傳感器，自動溫度補償；不受硫化物等化學(xué)物質(zhì)干擾；年漂移小，反應(yīng)快速，測量更精準。