详细讲解溶解氧传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数表示，溶解氧以分子状态存在于水中。水中溶解氧的多少是水质的重要指标之一，也是水质净化的重要因素之一。

水中溶解氧的含量与大气压、水温、盐分含量等因素有关。溶解氧在未被耗氧物质（通常是有机物）污染的水体中处于饱和状态，例如清洁的地表水，其中溶解氧接近饱和。当水体中有大量有机物时，耗氧率超过供氧率，水中溶解氧会不断减少，甚至接近于零，使有机物在缺氧状态下分解，会出现腐败发酵现象，使水质严重恶化。因此，在水体质量评价中，将溶解氧作为水污染程度的一项指标。

需要测量溶解氧的地方

1、污水处理

2、河流湖泊环境监测

3、水产养殖

目前市场上溶解氧传感器的检测原理种类：

溶解氧传感器常用的膜电极有两类：极谱型（Polarography）和原电池型（Galvanic Cell）。

极谱型（Polarography）：电极中，有黄金环或铂金环作阴极，银-氯化银（或汞-氯化亚汞）作阳极。电解液为氯化钾溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间外加0.5~1.5V的极化电压，当溶解氧透过薄膜达到黄金阴极表面，在电极上发生如下反应：

阴极被还原：O2+2H2O+4e4OHˉ

阳极被氧化：4Clˉ+4Ag-4e4AgCl

只要测得扩散电流，既可以测得溶解氧的溶度，为了消除温度、盐度、气压等因素的影响，均采用相关技术进行补偿。

原电池型（Galvanic Cell）：当外界氧分子透过薄膜进入电极内，会产生如下反应。

银阴极被还原：O2+2H2O+4e4OHˉ

铅阳极被氧化：2Pb+4KOH+4OHˉ2KHPbO2+2H2O

氧在银阴极上被还原为氢氧根离子，并同时向外电路获得电子；铅阳极被氢氧化钾溶液腐蚀，生成铅酸氢钾，同时向外电路输出电子。接通外电路后，便有信号电流通过，其值与溶氧溶度成正比。

目前还有一种光学溶解氧传感器：荧光法溶解氧传感器

荧光法溶解氧传感器是基于物理学中特定物质对活性荧光的猝熄原理。来自一个发光二极管（LED）发出的蓝光照射在荧光帽内表面的荧光物质上，内表面的荧光物质受到激发，发出红光，通过检测红光与蓝光之间的相位差，并与内部标定值比对，从而计算出氧分子的浓度，经过温度和气压自动补偿输出终值。

产品的主要特点是无膜，无需电解液，不会极化；无需消耗氧，不受流速影响；内置温度传感器，自动温度补偿；不受硫化物等化学物质干扰；年漂移小，反应快速，测量更精准。