「科普」一氧化碳传感器在生活中的作用有哪些？

一氧化碳传感器现如今已经融入生活的各个角落，它能分析用户日常行为，增加用户与周边世界的互动方式。通过一些常用的智能传感器，可以大大提升生活的便捷性与安全性。不仅仅对人们的身体健康来讲有了一定的保障，还可以为了相关部门的研究提供一定的数据支持，用来推测可能发生的各种情况，给相关部门充分的时间进行考虑以及提前做好各种应对措施。可以说，一氧化碳传感器在我们生活的方方面面起到了不可以缺少的作用，真的是带来了便利性。

一氧化碳（CO）是一种无色无味的气体，可与水混合生成气态和液态两种，对人体的危害极大。当人体吸入 CO浓度过高时会导致头痛、恶心呕吐、头晕甚至昏迷。它可以通过呼吸道进入血液，与血红蛋白结合成为碳氧血红蛋白，进入血循环与氧结合后形成一氧化碳（CO）。

一氧化碳可由外界吸入和呼吸作用而产生。一氧化碳在人体内会以气态形式存在于血液中，如果血液中 CO含量超过10 mg/L即可发生中毒症状。当人吸入过量的 CO后可引起支气管痉挛、肺水肿，严重者可因呼吸困难而死亡。随着人们生活水平的提高和工业化程度的不断加深，工业生产过程中所排放出的高浓度一氧化碳污染已成为威胁人类健康和生命安全的重要因素。据统计，在世界上每100个人中就有1个死于一氧化碳中毒。

目前一氧化碳传感器按检测原理主要分为半导体型、电化学型、红外型与催化燃烧型，其主要工作原理分析如下：

1.电化学原理

当一氧化碳扩散到传感器时，其输出端产生电流输出，提供给报警器的取样电路将化学能转化为电能。当气体浓度发生变化时，输出电流也会成正比。电化学传感器的原理是两个电极浸泡在导电溶液(电解质)中，一氧化碳分子和水分子在其中一个电极上反应，转化为二氧化碳，产生氢离子和电子，即工作电极(W);变化的产物转移到另一个电极，与电极上的氧气发生反应，重新产生水分子。这个电极是电极(C);这两个电极可以通过含有电阻的外部电路来测量其电阻两端电压的变化;因此，反应是在氧气存在时将一氧化碳转化为二氧化碳。电化学原理一氧化碳传感器主要用于工业或精度要求较高的地方，检测精度较高。

2.半导体原理

半导体原理是指用半导体器敏元件进行检测。当用一氧化碳探测器检测一氧化碳时，半导体电阻变小(半导体N型元件)，主要是由于元件中载流子电子的增加，显示的浓度和比例关系与半导体器敏元件的型号有关。

3.红外原理

红外原理是根据不同气体对红外线有选择性吸收的原理设计的。探测器内置两个分析边，共用一个气室，交叉分析信号光谱，作为参考信号，同时需要测量气体信号，通过数字逻辑电路减少，测量气体信号变化，信号浓度变化为气体浓度值，信号转换为电压信号，增益放大，通过微机20段线性化数据，通过显示屏显示气体准确浓度。

4、催化燃烧原理

传感器有一对催化燃烧式检测元件其中一个元件对一氧化碳气体非常敏感该元件上涂有多层催化剂另一个元件不敏感用于补偿环境温度变化。

一氧化碳传感器常用于以下四个场景：

1.煤矿区

一氧化碳浓度是煤矿自燃火灾的重要标志之一。煤矿在运输车道钻水时，干钻导致钻孔燃烧，大量一氧化碳涌出，容易发生一氧化碳中毒事故，导致中毒死亡。

为此，我国煤矿安全规定明确要求一氧化碳气体浓度在大巷、回风巷、采煤工作面、掘进工作面、采空区等部分地方实时监测，气体浓度达到或超过预设危险值时报警。此时，一氧化碳传感器正在使用。

2.家居场景

目前市场上热水器种类繁多，消费者在选择上容易陷入困惑。同时，由于选择不当造成的一氧化碳泄漏也困扰着消费者。

在智能安全燃气热水器中，利用一氧化碳传感器实现热水器内外气环境的实时监测。一旦发现一氧化碳泄漏，立即发出声光报警，并将报警信息发送到设定的手机。

3.智能停车场

随着空气污染问题的加剧，室内空气质量越来越受到重视。地下停车场作为车辆密集的地下室内场所，其空气质量也直接影响着人们的健康。

在智能停车场，当汽车在停车场不熄火时，会产生大量有毒有害的一氧化碳气体。一旦传感器检测到当前一氧化碳含量超标，通风设备将自动打开，以确保停车场的通风和人员安全。

一氧化碳传感器在戒烟预防保健领域也有一定的应用。

4.医院

在国内一些医院的戒烟诊所，医生会对个别患者进行一氧化碳测试。通过呼吸中的一氧化碳浓度，分析患者吸烟的程度和对烟草的依赖程度，使戒烟者更直观地了解自己的健康状况。

一氧化碳传感器是一种化学传感器，是一种将空气中的一氧化碳浓度变量转换为相应的输出信号的装置。它通常与各种报警器和探测器一起使用，是核心监测元件之一。

在实际应用中，电化学传感器是各种便携式分析仪的首选，不仅是一氧化碳传感器、二氧化硫、氨、硫化氢等气体也适用于电化学传感器的检测。