Cabaran sensor Nitrogen oksida

Persekitaran yang keras

Oleh kerana suhu persekitaran pembakaran yang tinggi, hanya jenis bahan tertentu sahaja yang boleh beroperasi di tapak. Sebilangan besar TIDAKx penderia yang dibangunkan telah dibuat daripada seramik jenis oksida logam, dengan makhluk yang paling biasa yttria-stabil zirkonia (YSZ), yang kini digunakan dalam beberapa dekad sensor oksigen. YSZ dipadatkan menjadi seramik padat dan mengalirkan ion oksigen (O^2-) pada suhu tinggi paip ekor seperti pada 400 °C dan ke atas. Untuk mendapatkan isyarat daripada penderia sepasang elektrod suhu tinggi seperti logam mulia (platinum, emas, Atau palladium) atau oksida logam lain diletakkan pada permukaan dan isyarat elektrik seperti perubahan voltan atau arus diukur sebagai fungsi TIDAKx kepekatan.

Kepekaan tinggi dan ketahanan diperlukan

Tahap NO adalah sekitar 100–2000 ppm (bahagian per juta) dan tidak₂ 20–200 ppm dalam julat 1–10% O₂. Penderia mestilah sangat sensitif untuk mengambil tahap ini.

Cabaran utama dalam pembangunan sensor ialah selektiviti, sensitiviti, kestabilan, kebolehulangan, masa tindak balas, had pengesanan dan kos. Di samping itu disebabkan oleh persekitaran pembakaran yang keras, kadar aliran gas yang tinggi boleh menyejukkan sensor yang mengubah isyarat atau ia boleh menyahlamina elektrod dari semasa ke semasa dan jelaga zarah boleh merendahkan bahan.

Salah satu cabaran utama yang dihadapi oleh penderia gas tersebut ialah kelembapan. Kesan relatif pada tindak balas isyarat adalah sangat subjektif kepada jenis sensor. Penderia elektrokimia kebanyakannya kebal daripada kesan kelembapan kerana molekul air membantu mengawal kepekatan elektrolit tetapi pendedahan jangka panjang kepada gas kering boleh mengurangkan kepekatan pelarut elektrolit. Jumlah sensitiviti silang yang tinggi telah diperhatikan dalam penderia gas kerana persamaan dalam mekanisme pertukaran elektron antara gas sasaran dan molekul air.