首先，極限電流氧傳感器的工作原理
極限電流型氧傳感器通常由兩個電極組成:工作電極和參比電極。它們之間被一個電解質(zhì)間隔層隔開,電解質(zhì)間隔層主要起到電離氧氣分子的作用。工作電極具有與氧氣反應(yīng)的特殊催化劑,一般為白金或銀,而參比電極則沒有催化劑。 當氧氣接觸到工作電極時,氧氣分子會發(fā)生氧化反應(yīng)。這個反應(yīng)是一個極限反應(yīng),即當反應(yīng)速率達到最大速率時,不能再加速反應(yīng)。根據(jù)這個原理,極限電流型氧傳感器利用工作電極表面的催化劑,促進氧氣分子的氧化反應(yīng),并測量與氧氣濃度正相關(guān)的電流變化。

第二，極限電流型氧傳感器的應(yīng)用場景
? 極限電流型氧傳感器廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、環(huán)保、化工、制藥等領(lǐng)域。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，可以使用極限電流型氧傳感器實時監(jiān)測手術(shù)室和病房的氧氣濃度，從而保證患者的安全和醫(yī)務(wù)人員的健康;在化工領(lǐng)域，限流式電流氧傳感器可用于檢測氧化反應(yīng)中的氧濃度，從而控制反應(yīng)。醫(yī)療：氧氣濃縮器、 恒溫箱、制氧機
? 實驗室：惰性氣體處理柜（手套式操作箱）、細菌培養(yǎng)箱
? 食品產(chǎn)業(yè)：包裝、食品檢驗、 監(jiān)控水果成熟過程(儲存/運輸)
? 家庭/烹飪：自動化烘焙/烘烤（高溫>100℃）
? 測量技術(shù)：固定式/便攜式氧氣測量儀、 在控制氧含量的情況下進行測量、空氣調(diào)節(jié)和流通
? 安全技術(shù)/監(jiān)控：防火（氮氣增加，例如服務(wù)器機房）、溫室，酒窖、氣體貯藏，精煉廠、潛水、發(fā)酵單元
? 電氣工業(yè)：惰性氣體處理器和柜、 惰性氣體焊接監(jiān)控、 在氮氣增加的情況下進行儲存（防氧化）、干燥設(shè)備、氮氣濃縮器、廢氣測量

第三，極限電流型氧傳感器的優(yōu)缺點
極限電流型氧傳感器具有以下優(yōu)點:
1. 相對靈敏度高: 極限電流型氧傳感器可以實現(xiàn)對氧氣濃度的精確測量，其靈敏度遠高于其他類型的氧傳感器，但對比傳統(tǒng)氧濃差電池氧化鋯傳感器基本沒有優(yōu)勢，和電流型電化學微量氧傳感器接近。
2. 壽命較長:針對理想潔凈工況下，壽命較長。
3. 適應(yīng)性強: 極限電流型氧傳感器能適應(yīng)不同環(huán)境的氧濃度范圍。
4.單點校準，線性輸出，比較簡單易用
5.可使用在10ppm-96.0%范圍內(nèi)測試相對可靠，對極高和極低氧濃度測量效果不理想

然而，極限電流型氧傳感器也有以下缺點:
1. 對環(huán)境要求高:由于極限電流型氧傳感器是通過電極測量氧濃度來實現(xiàn)的，因此對周圍環(huán)境的要求較高，環(huán)境中的污染物會影響其精度。輸出信號為UA，信號小，對電路信號處理要求極高，在低信號下，由于放大倍數(shù)高，信號相對難以穩(wěn)定。
2. 維護成本高:終極電氧傳感器更復雜，維護成本更高。
3. 被測氣氛要求潔凈，針對污染物，粉塵等，極易堵塞氣孔，造成失效，所以，針對惡劣環(huán)境下的測量比較挑剔，需要進行相關(guān)處理使用
4.低氧環(huán)境下測量不佳，尤其在10ppm以下的氧含量測量，靈敏度差，響應(yīng)速度慢，精度較差
5.低氧環(huán)境下，測量速度慢，尤其針對靈敏度要求高的工況不合適。
6. 鋅（鋅）、鎘（鎘）、鉛（鉛）、鉍（鉍）等金屬的蒸氣會對鉑電極的催化性能產(chǎn)生影響。必須避免將氧化鋯氧氣傳感器暴露在這些金屬蒸氣中。
7. 少量（<100ppm）鹵素和/或硫化物對氧傳感器的性能有影響。這些氣體的含量越高，最終會導致讀數(shù)問題，或者，特別是在冷凝環(huán)境中，導致傳感器部件的腐蝕。主要氣體如下所示：
1、鹵素、氟（氟）、氯（氯）　　　　　　　 2、HCL（氯化氫），HF（氟化氫）
3、二氧化硫（二氧化硫）　　　　　　　　　4、硫化氫
5、氟利昂氣體　　　　　　　　　　　　　　6、二氧化碳（二硫化碳）
7、H2（氫氣）　　　　　　　　　　　　　 8、CO（一氧化碳）
9、CH4（甲烷）　　　　　　　　　　　　　10、NH3（氨）
8. 極限電流型氧傳感器因測量氣體中存在硅而損壞。RTV橡膠和密封劑的蒸汽（有機硅化合物）是罪魁禍首，在許多應(yīng)用中被普遍使用。這些材料通常由更便宜的硅酮制成，當加熱時，硅酮蒸汽仍會散發(fā)到周圍的大氣中。當這些蒸汽到達傳感器時，傳感器的有機部分將在熱傳感器零件處燃燒，留下非常細的二氧化硅（SiO 2). 這個SiO 2完全堵塞電極的孔隙和活性部分。建議使用不含硅成分的氟橡膠，丁晴橡膠，聚四氟乙烯等密封。
9. 極限電流型氧傳感器將被使用的環(huán)境在溫暖、潮濕的環(huán)境中使用氧氣傳感器時，由于氧化鋯內(nèi)核在 高溫 ，因此不是問題。但當氧氣傳感器關(guān)機時，可能被腐蝕，因為加熱器和傳感元件上如果形成冷凝水，當傳感器重新通電時，冷凝水會蒸發(fā)，留下腐蝕性鹽分，這些鹽分會損壞加熱器和傳感元件。如圖所示，氧氣傳感器的外部正常，但是內(nèi)核被腐蝕了。