一、化学传感器
    一氧化碳传感器属于化学传感器。化学传感器主要由两部分组成：识别系统；传导或转换系统。
    识别系统把待测物的某一化学参数（常常是浓度）与传导系统连结起来。它主要具有两种功能：选择性地与待测物发生作用，把所测得的化学参数转化成传导系统可以产生响应的信号。
    分子识别系统是决定整个化学传感器的关键因素。因此，化学传感器研究的主要问题就是分子识别系统的选择以及如何把分子识别系统与合适的传导系统相连续。
    化学传感器的传导系统接受识别系统响应信号，并通过电极、光纤或质量敏感元件将响应信号以电压、电流或光强度等的变化形式，传送到电子系统进行放大或进行转换输出，最终使识别系统的响应信号转变为人们所能用作分析的信号，检测出样品中待测物的量。
    化学一氧化碳气体传感器采用密闭结构设计，其结构是由电极、过滤器、透气膜、电解液、电极引出线（管脚）、壳体等部分组成。
二、一氧化碳传感器
    一氧化碳气体传感器与报警器配套使用，是报警器中的核心检测元件，它是以定电位电解为基本原理。当一氧化碳扩散到气体传感器时，其输出端产生电流输出，提供给报警器中的采样电路，起着将化学能转化为电能的作用。当气体浓度发生变化时，气体传感器的输出电流也随之成正比变化，经报警器的中间电路转换放大输出，以驱动不同的执行装置，完成声、光和电等检测与报警功能，与相应的控制装置一同构成了环境检测或监测报警系统。
三、一氧化碳传感器基本工作原理
    当一氧化碳气体通过外壳上的气孔经透气膜扩散到工作电极表面上时，在工作电极的催化作用下，一氧化碳气体在工作电极上发生氧化。其化学反应式为： CO+H2O→CO2+2H++2e-
    在工作电极上发生氧化反应产生的H+离子和电子，通过电解液转移到与工作电极保持一定间隔的对电极上，与水中的氧发生还原反应。其化学反应式为：
1/2O2+2H++2e-→H2O
    因此，传感器内部就发生了氧化-还原的可逆反应。其化学反应式为：
2CO+2O2 →2CO2
    这个氧化-还原的可逆反应在工作电极与对电极之间始终发生着，并在电极间产生电位差。
但是由于在两个电极上发生的反应都会使电极极化，这使得极间电位难以维持恒定，因而也限制了对一氧化碳浓度可检测的范围。
    为了维持极间电位的恒定，我们加入了一个参比电极。在三电极电化学气体传感器中，其输出端所反应出的是参比电极和工作电极之间的电位变化,由于参比电极不参与氧化或还原反应，因此它可以使极间的电位维持恒定（即恒电位），此时电位的变化就同一氧化碳浓度的变化直接有关。当气体传感器产生输出电流时，其大小与气体的浓度成正比。通过电极引出线用外部电路测量传感器输出电流的大小，便可检测出一氧化碳的浓度，并且有很宽的线性测量范围。这样，在气体传感器上外接信号采集电路和相应的转换和输出电路，就能够对一氧化碳气体实现检测和监控。
四、一氧化碳传感器的应用
    一氧化碳传感器广泛使用在矿山，汽车，家庭等空气质量安全检测的地方。

一、 概述
    CJT4/1000甲烷一氧化碳测定器（以下简称仪器）系个人佩戴式的复合型矿用气体检测仪表，采用低功耗体催化元件、高精度电化学氧传感器和高精度模拟电路设计制造的新型甲烷—一氧化碳智能检测仪器。采用单片微机智能化控制技术，能迅速、准确地连续检测环境气体中的瓦斯浓度，并在瓦斯浓度超限和严重缺氧时自动报警。适用于煤矿有瓦斯爆炸危险的场所，如采掘工作面，回风巷道、机电峒室等处定点使用，也可供领导干部、管理人员、瓦斯检测仪、放炮员、井下班组长等流动作业时佩戴使用。
    仪器还可广泛应用于其他有可燃性气体爆炸危险的场所。对环境气体中的可燃性气体浓度进行检测，防止瓦斯爆炸事故发生，确保生产安全。
1、主要特点
1.1采用高稳定、抗高瓦斯冲击、线性范围宽的载体催化元件和电化学测氧原件，并经严格老化筛选；
1.2采用新型单片机电路，使整机性能显著改善；
1.3外壳用高强度阻燃防静电工程塑料制成；
1.4当本仪器电源电压低于3.0V时，欠压关机电路动作，发出欠压关机指令，关断电源。
1.5红色数码管交替显示甲烷浓度值和一氧化碳的含量值；
1.6采用专用充电器，具有可靠的防过充保护；
2、主要用途和适用范围
    本仪器主要用于测量井下环境气体中甲烷和一氧化碳的含量，当甲烷含量超限或一氧化碳含量低于设定值时，自动发出声光报警信号。
3、环境和使用条件
3.1环境温度：0℃~40℃；
3.2湿度：≤98％；
3.3大气压力：80kPa~116kPa；
3.4风速：≤8m/s；
3.5具有甲烷、煤尘爆炸性混合物的煤矿井下。
4、安全
4.1防爆型式：矿用本安兼隔爆型；
4.2防爆标志：Exibd I。
4.3本安参数：Uo：DC 4.2V   Io：2.9A
4.4工作电压：DC3.6V，工作电流：≤160mA
二．工作原理
    1.甲烷检测：本仪器甲烷—电讯号的转换是有载体催化元件组成的惠斯顿电桥实现，电桥检测臂由黑元件和白元件组成，电桥辅助臂由金属膜电阻和电位器组成。当含有甲烷的气体进入气室后，电桥输出与甲烷气体浓度成比例的讯号V，经补偿进入AD变换器，经单片机处理后驱动数码管显示相应数值，当甲烷浓度值超过报警点，则该仪器将发出闪光及蜂鸣讯号。
    2. 一氧化碳检测：本仪器采用电化学元件做为一氧化碳—电讯号的转换元件，该电讯号经AD变换器、单片机处理后驱动数码管显示相应数值，当一氧化碳的含量值低于报警点，则该仪器将发出闪光及蜂鸣讯号。
    3.当本仪器电源电压低于3.0V时，欠压关机电路动作，发出欠压关机指令，关断电源。整机电路由电源、甲烷检测、一氧化碳检测、放置放大、单片机电路、数显、声光报警等组成。
 
三、技术特性
1.检测范围：（0.00~4.00）％CH4  （0~1000）×10－6CO
2.基本误差：
甲烷基本误差应符合表1a的规定：
表1a

3.报警功能：
a）甲烷应在0.50~2.50％CH4范围内任意设置报警点，报警显示值与设定值的值差应不大于±0.05％CH4，仪器出厂时报警点应设置为1.00％CH4；
b）一氧化碳应在测量范围内任意设置报警点，报警显示值与设定值的差值应不大于±0.3％O2，仪器出厂时报警点应设置为18.0％O2。
c）报警声级强度在距起1m远处的声响信号的声压不小于75dB（A）。
d）报警光信号在暗环境中20m处清晰可见。
4.调校周期：1次/每周。
催化元件：催化元件由中国船舶重工集团公司第七一八研究所生产。型号：MJC4/2.9J（0~4.00％CH4）安全标志编号：MFA060050.
一氧化碳气体传感器：4CM，使用寿命：≥2年。
5.电池采用镍氢电池3×1.2V—GNY 1.5Ah，限流电阻阻值2Ω，功率15W，并增加PTC可恢复保险丝过流双重保护。电池组用环氧树脂整体封装。
6.仪器应粘贴有警告标志：严禁井下开盖。
6.1工作电压：3.6V；
6.2工作电流：小于160mA。
6.3电池寿命：充放电大于500次   一次充电连续工作时间：大于10h
6.4显示方式：4位数码管显示。

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联系人：吴晓

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