氧气传感器测量原理有哪些？

1.1、磁力机械法顺磁氧传感器：磁动力学顺磁技术提供了快速、准确和灵敏的O2百分比水平测量。 顺磁性电池由两个充氮玻璃球组成，安装在磁场中，在旋转的悬架上，中心有一个镜子。 光照在镜子上，被反射到一对光电池上。O2天生具有顺磁性，因此被磁场吸引，使玻璃球移位并导致悬浮液旋转，这被光电池检测到。 电流通过磁场中的反馈线圈施加，以提供足够的扭矩使悬架返回其原始位置。该电流的大小与样品气体混合物中存在的O2成正比。
与电化学传感技术不同，顺磁性电池永远不需要更换，其性能永远不会随着时间的推移而恶化，从而降低了持续的维护要求，并提供了较长的使用寿命。

1.2、热顺磁法氧传感器原理：热顺磁传感器使用顺磁和导热技术的结合来准确测量氧气工艺气体中的含量。氧气是一种顺磁性气体，这意味着它被磁场吸引。正是这种财产可以用于确定许多背景气体中的氧气含量。 氧的磁化率与其温度成反比。热顺磁分析仪使用温度-受控测量室和强磁场，从工艺气体中产生氧气流（称为“磁场” 风）在一对热敏电阻之间。这种“磁风”从热敏电阻中吸收热量。由此产生的电阻变化产生与样品气体中的氧气浓度成比例的信号。
热顺磁氧传感器原理的优点：
•没有活动部件或消耗品，这意味着拥有成本更低
•经过专门校准，可在所需范围内很大限度地提高精度
•耐腐蚀性样品气体
•稳定的测量

2、电化学氧传感器原理‌：电化学氧气分析仪的核心元件是电化学氧气传感器，由一个传感电极（或工作电极）和一个对电极组成，两个电极间有一层薄薄的电解液。要检测的气体通过一个小的毛细口传感器和疏水膜扩散进入，到达电极表面，发生氧化/还原反应，产生与氧浓度成正比的电流。通过检测这个电流，可以反应出气体中的氧浓度。固态陶瓷电化学传感器的工作原理与电流型非常相似。它们具有很强的耐化学性，使用寿命长。电化学氧分析仪的优点包括测量准确、稳定性好、抗干扰能力强等，因此在冶金、电力、化工等领域有广泛应用‌。

3、氧化锆氧传感器原理‌：采用固体电解质氧传感器，核心部件为氧化锆管，通过测量氧离子在氧化锆管两侧的迁移来检测氧气浓度。这种原理的传感器通过在氧化锆中添加一定比例的氧化钇或氧化钙，形成稳定的陶瓷烧结体。在高温下，氧化锆成为良好的氧离子导体。氧离子在浓度差的作用下发生迁移，从而在两侧电极上形成电势差。通过测量这个电势差，可以计算出氧气的浓度‌。该传感器的核心采用了一种经过充分验证的小型二氧化锆基元件，由于其新颖的设计，不需要参考气体。这消除了传感器在高温、湿度和氧气压力下工作的环境限制。

氧化锆传感器基于固态电化学电池的原理。将一层氧化钇稳定的氧化锆加热至在+600°C和+700°C之间，允许氧离子从更高浓度到更低浓度通过。离子的运动产生电动势，用于确定氧气浓度。 氧化锆两侧的氧差越大，产生的电压就越高，允许从100%到低于百万分之一的测量。

4、荧光猝灭氧气传感器原理‌‌：荧光原理可能涉及到荧光物质与氧气反应后发出的荧光强度与氧气浓度的关系，电化学溶解氧DO传感器通常被称为克拉克电极，以1962年发明该技术的利兰·克拉克命名。近四十年后开发的光学传感器因其对光学的依赖而得名。 光学溶解氧传感器是如何工作的？ 光学溶解氧传感器由两部分组成，一个传感器点和一个光纤阅读器。传感器点附着在细胞培养容器的内部，含有悬浮在水凝胶中的荧光染料。传感器点是系统中唯 一与细胞或培养基接触的部分。外部读取器连接到计算机或数据集线器，负责向传感器点发送和接收光信号。光学DO传感器基于氧气存在下的发光淬灭来测量液体介质或空气中的溶解氧浓度。由于氧气会影响发光的强度和寿命，因此两者都可以用于测量溶解氧。

5、激光氧气传感器原理‌：激光原理可能利用激光技术对氧气进行高精度的测量。可调谐二极管激光（TDL）分析仪使用单线“单色”光谱技术，可提供高度稳定的校准、连续、快速的原位测量，并避免其他气体的光学交叉干扰。 TDL系统由激光源、发射光学器件、光学可及吸收介质、接收光学器件和探测器组成。 信号信息保持在气体吸收线形状中，该形状是通过在特定吸收线上扫描激光波长而获得的。这会导致测量的信号强度降低，该信号强度由光电二极管检测到，用于确定气体浓度和其他特性。 TDL氧气分析仪使用二次谐波检测（2f）调制技术，可提供更高的测量精度、灵敏度和可靠性，特别是在低ppm水平的测量中。