[發明專利]一種半導體電化學傳感器

在審

• 申請號: 202010746160.6
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111830096A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張賢博;王育安
• 申請（專利權）人: 張賢博
• 主分類號: G01N27/28
• 分類號: G01N27/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于傳感器技術領域，具體的說是一種半導體電化學傳感器，包括殼體；所述殼體頂面上開設有透氣孔，所述殼體內部設有封堵板，所述封堵板內部開設有封堵腔，所述封堵腔內部滑動連接有滑板，所述封堵腔與滑板上分別開設有一號連通孔與二號連通孔，所述滑板的另一端連接有一號磁性塊，所述一號磁性塊一側的殼體外壁上設有驅動結構，所述殼體內部分別安裝有工作電極、對電極與參比電極，且三電極之間的殼體腔室中設有電解液，所述殼體底面上連接有一組管腳；本發明通過在傳感器內部設置相互配合的滑板與封堵板，減少殼體內部的結構因長時間暴露在外界環境下而發生水溶劑泄漏或燥結的情況，從而提高了傳感器的工作效果與壽命。

技術領域

本發明屬于傳感器技術領域，具體的說是一種半導體電化學傳感器。

背景技術

電化學傳感器通過與被測氣體發生反應并產生與氣體濃度成正比的電信號來工作。典型的電化學傳感器由工作電極和反電極組成，并由一個薄電解層隔開。氣體首先通過微小的毛管型開孔與傳感器發生反應，然后是疏水屏障層，最終到達電極表面。采用這種方法可以允許適量氣體與傳感電極發生反應，以形成充分的電信號，同時防止電解質漏出傳感器。穿過屏障擴散的氣體與傳感電極發生反應，傳感電極可以采用氧化機理或還原機理。這些反應由針對被測氣體而設計的電極材料進行催化。通過電極間連接的電阻器，與被測氣濃度成正比的電流會在正極與負極間流動。測量該電流即可確定氣體濃度。由于該過程中會產生電流，電化學傳感器又常被稱為電流氣體傳感器或微型燃料電池。

現有技術中也出現了一些關于電化學傳感器的技術方案，如一項中國專利，專利號為2006800162669，該發明中提出了一種電化學傳感器，它包括傳感電極和對電極，以及具有不同孔隙率的第一(傳感器)基體和第二(貯槽)基體，各個基體含有電解質，所述第一基體的表面與第二基體相鄰并接觸，所述第二基體具有施涂于其上作為傳感電極的催化劑涂層，并且包含在所述第二基體中的電解質能夠流向第一基體或者流自第一基體。

雖然上述技術中的傳感器能夠通過取消擴散屏障的方式，加速氣體與工作電極的接觸反應，從而降低了傳感器的響應時間，但由于擴散屏障不僅能夠對傳感器提供機械性的保護，同時還具有濾除不需要的粒子與防止水溶劑泄漏的作用，使得傳感器在取消擴散屏障后的工作性能與工作壽命都有所降低；而傳感器內電池的電解質是一種水溶劑，用擴散屏障能夠對其起到隔離的效果，從而防止水溶劑泄漏的作用，但由于水蒸汽可以穿過擴散屏障，在大濕度條件下，傳感器內部的結構長時間暴露可能導致過量水分蓄積并導致水溶劑泄漏，且在低潮濕條件下，傳感器可能發生燥結，從而影響傳感器的工作效果與使用壽命。

鑒于此，本發明提供了一種半導體電化學傳感器，通過在傳感器內部設置相互配合的滑板與封堵板，有效的減少殼體內部的結構因長時間暴露在外界環境下而發生水溶劑泄漏或燥結的情況，從而有效的提高了傳感器的工作效果與使用壽命。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，本發明提供了一種半導體電化學傳感器，通過在傳感器內部設置相互配合的滑板與封堵板，有效的減少殼體內部的結構因長時間暴露在外界環境下而發生水溶劑泄漏或燥結的情況，從而有效的提高了傳感器的工作效果與使用壽命。