Cảm biến chiết áp là gì?

Một cảm biến chiết áp là một loại cảm biến hóa học được sử dụng trong một loạt các quy trình công nghiệp để xác định sự hiện diện thể tích của một hợp chất dựa trên việc phát hiện các nguyên tử hoặc phân tử ion trong hợp chất mang điện tích.Cảm biến không yêu cầu một dòng điện, mà chỉ là chính hợp chất, dù là chất lỏng hay khí, đi qua giữa các điện cực của thiết bị cảm biến.Một trong những đơn vị cảm biến chiết áp phổ biến nhất được sản xuất vào năm 2011 là cảm biến oxy được tích hợp vào ô tô, nhưng có nhiều cách sử dụng khác cho công nghệ.Điện áp đã biết trên điện cực tham chiếu được sử dụng để so sánh với điện áp thay đổi trên điện cực làm việc.Sự khác biệt điện áp xảy ra khi hợp chất điện phân rắn giữa hai điện cực thu được điện tích dưới dạng chất lỏng hoặc khí ở dạng dây dẫn ion đi qua nó.Mức độ điện tích được sử dụng để xác định số lượng các ion hiện tại và giá trị này sau đó có thể được so sánh với các giá trị khối lượng dự kiến và kích hoạt các điều khiển để duy trì trạng thái cân bằng mong muốn.Ô tô được sản xuất tại Hoa Kỳ từ năm 1980 dưới dạng cảm biến chiết áp được sử dụng thường xuyên và có mặt để đảm bảo rằng các phương tiện đáp ứng các tiêu chuẩn kiểm soát ô nhiễm ở một số tiểu bang như California và để tối ưu hóa hiệu suất của động cơ cho hiệu quả nhiên liệu.Chúng hoạt động bằng cách đo lượng oxy bị ion hóa có trong luồng xả cho ô tô trong khi động cơ đang chạy.Bộ vi xử lý trong xe sau đó lấy giá trị này và so sánh nó với các giá trị tối ưu cho khí thải.Trong trường hợp có sự thay đổi trong đầu ra, điều khiển máy tính có thể điều chỉnh hỗn hợp không khí/nhiên liệu và thời gian đánh lửa để đảm bảo rằng có sự đốt cháy nhiên liệu đầy đủ hơn và giảm ô nhiễm.Tất cả các loại phương tiện, cho dù được cung cấp bởi nhiên liệu diesel, xăng, ethanol hay kết hợp các loại nhiên liệu đó, sử dụng các cảm biến này và các phiên bản hiện đại hơn của các thiết bị đo một loạt các khí thải khác nhau ngoài chỉ oxy.Đối với một cảm biến chiết áp bao gồm phân tích khí theo dấu vết trong hóa học phân tích xuống các phần trên mỗi nghìn tỷ và để xác định số lượng dung môi cực như nước, rượu và các hóa chất khác được sử dụng trong việc tạo ra các công thức giải pháp công nghiệp chính xác.Nghiên cứu vào năm 2011 cũng đã dẫn đến việc sử dụng cảm biến chiết áp trong phân tích dược phẩm.Chúng được sử dụng để phát hiện các chất dẫn chì và chất hoạt động trong dòng nước thải từ các nhà máy xử lý, và vì nhiều lý do khác trong các lĩnh vực nông nghiệp và y tế, cũng như kiểm soát ô nhiễm môi trường trong một loạt các ngành công nghiệp.Các thiết kế cảm biến chiết áp màng ion được sử dụng để phát hiện các kim loại nặng, chẳng hạn như chì hoặc xác định mức độ pH của mẫu đất, có thể mang lại kết quả trong 15 giây hoặc ít hơn và được sử dụng nhiều lần trong tối đa bốn tháng mà không bị suy giảm.