詳細(xì):

工作原理：

本儀器所使用的氧化鋯測氧傳感器材料是一種氧化鋯固體電解質(zhì)，是在純氧化鋯中摻入氧化釔或氧化鈣，在高溫下燒結(jié)成的穩(wěn)定氧化鋯。在600℃以上高溫條件下，它是氧離子的良好導(dǎo)體，一般做成管狀。見圖1。

如果氧化鋯管內(nèi)外兩側(cè)的溫度高于700℃時，其內(nèi)外壁接觸氧分壓不同的氣體，氧化鋯管就成為一個氧濃差電池，在兩個鉑電極上將發(fā)生如下反應(yīng)：在空氣側(cè)（參比側(cè)）電極上：O2+4e→2O2- 在低氧側(cè)（被測側(cè)）電極上：2O2-→O2+4e

即空氣中一個氧分子奪取電極上四個電子而變成兩個氧離子。氧離子在氧濃差電勢的驅(qū)動下，通過氧化鋯傳感器遷移到低氧側(cè)電極上，留給該電極四個電子而復(fù)原為氧分子，電池處于平衡狀態(tài)時，兩電極間電勢值E恒定不變。氧電勢值E符合能斯特方程：

式中：R-氣體常數(shù)T-鋯管的絕對溫度F-法拉第常數(shù)PX-被測氣體氧濃度百分?jǐn)?shù)PA-參比氣氧濃度百分?jǐn)?shù)，一般為20.6％。如果把氧化鋯管加熱至大于600℃的穩(wěn)定溫度，在氧化鋯管兩側(cè)分別流過被測氣體和參比氣體，則產(chǎn)生的電勢與氧化鋯管的工作溫度和兩側(cè)的氧濃度有固定的關(guān)系。如果知道參比氣體的濃度，則可根據(jù)氧化鋯管兩側(cè)的氧電勢和氧化鋯管的工作溫度計(jì)算出被測氣體的氧濃度。表1：氧化鋯傳感器工作特性表

溫度	氧化鋯傳感器工作狀態(tài)
600℃以下時	絕緣電阻大，不遵守能斯特方程
700℃以上時	絕緣電阻小，遵守能斯特方程
CY系列氧分析儀工作溫度為750℃±2℃