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氧氣傳感器都是自身供電，有限擴散，其金屬-空氣型電池由空氣陰極，陽極和電解液組成。氧氣傳感器簡單來說是一個密封容器(金屬的或塑料的容器)，它里面包含有兩個電極:陰極是涂有活性催化劑的一片PTFE(聚四氟乙烯)，陽極是一個鉛塊。這個密封容器只在頂部有一個毛細微孔，允許氧氣通過進入工作電極。兩個電極通過集電器被連接到傳感器表面突出的兩個引腳，而傳感器通過這兩個觸角被連接到所應用的設備上。傳感器內充滿電解質溶液，使不同種離子得以在電極之間交換。
主要功能是用于測量混合氣體的氧濃度，測量范圍為：0 %～100%氧濃度，在恒定工作壓力和恒定溫度條件下，氧電池產(chǎn)生的電壓值與氧濃度成正比關系，每個氧電池的輸出電壓在整個壽命期內基本上是穩(wěn)定的。當測量到的氧濃度值與設置的氧濃度值偏差較大時，機器將發(fā)出報警提示，這時可以對其進行定標校準，若仍然偏差較大，一般都是氧電池耗盡，需更換氧電池，一般氧電池使用壽命約1~3年。
氧氣傳感器分類
城市技術生產(chǎn)的氧氣傳感器根據(jù)進入傳感器的氧氣的擴散方式的不同分為兩種，一種是在傳感器頂部設有一毛細微孔，而另一種設有一層固體薄膜允許氣體通過。細孔傳感器測量的是氧氣濃度，而固體薄膜傳感器測量的是氧氣的分壓。
細孔傳感器產(chǎn)生的電流反映的是被測氧氣的體積百分比濃度，與氣體總壓力無關。但當氧氣壓力瞬間發(fā)生變化時，傳感器會產(chǎn)生一個瞬間電流，如果沒有控制好就會出現(xiàn)問題。同樣的問題在傳感器受到重復壓力脈沖時也會出現(xiàn)，例如進入傳感器的氣體是抽運式的。對這個現(xiàn)象的解釋如下所示：
壓力瞬變
當細孔氧氣傳感器遇到急劇增壓或減壓，氣體將被迫通過細孔柵板（大流量）。氣體的增加（或減少）產(chǎn)生了一個瞬變電流信號。一旦情況重新穩(wěn)定不再有壓力脈沖，瞬變即告結束。此類瞬變可以通過儀器報警，這樣就可以努力尋求解決方案以減小壓力影響。
所有城市技術的細孔氧氣傳感器都采用了抗大流量機制。根本上來說，可以增加一個PTFE 抗大流量薄膜來減弱壓力變化帶來的瞬變影響。這層薄膜用一個金屬蓋或塑料蓋緊緊固定在細孔上，這個設計可以很大程度上減少信號的瞬間變化影響。
但某些壓力變化產(chǎn)生的瞬變力量超過了這種設計允許的范圍，特別是使用抽取式儀器對傳感器輸送氣體的設備。某些泵產(chǎn)生的氣體對氧傳感器造成持續(xù)的壓力脈沖，人為地增強了信號。在這種情況下，有必要在傳感器外設計一個氣體膨脹室減小對傳感器的壓力脈沖。
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