便攜式氣體探測(cè)器電路圖

 下圖給出了該便攜式氣體探測(cè)器的電路。雙通道微功耗放大器 ADA4505-2在恒電位配置(U2-A)和跨導(dǎo)配置(U2-B)下使用。該放大器的功耗和輸入偏置電流非常低，對(duì)于恒電位部分和跨導(dǎo)部分都是很好的選擇。每個(gè)放大器的功耗僅10 μA，因此電池壽命非常長(zhǎng)。

在三電極電化學(xué)傳感器中，目標(biāo)氣體擴(kuò)散到傳感器，通過(guò)一層薄膜后作用于工作電極(WE)。恒電位電路檢測(cè)參考電極(RE)的電壓，并向輔助電極(CE)提供電流，使RE端與WE端之間的電壓保持恒定。RE端沒(méi)有電流流進(jìn)或流出，因此流出CE端的電流流進(jìn)WE端，該電流與目標(biāo)氣體濃度成正比。流過(guò)WE端的電流可能是正值，也可能是負(fù)值，具體取決于傳感器中發(fā)生的是還原反應(yīng)還是氧化反應(yīng)。對(duì)于一氧化碳，發(fā)生氧化時(shí)，CE端電流為負(fù)值(電流流入恒電位運(yùn)算放大器的輸出端)。電阻R4通常非常小，因此WE端的電壓約等于VREF。

流入WE端的電流會(huì)導(dǎo)致U2-A的輸出端產(chǎn)生相對(duì)于WE端的負(fù)電壓。對(duì)于一氧化碳傳感器，此電壓通常為數(shù)百毫伏，但對(duì)于其它類型的傳感器，此電壓可能高達(dá)1 V。為采用單電源供電，微功耗基準(zhǔn)電壓源 ADR291(U1)將整個(gè)電路提升到地以上2.5 V。ADR291的功耗僅12 μA;它還能提供基準(zhǔn)電壓，以使模數(shù)轉(zhuǎn)換器可對(duì)此電路的輸出進(jìn)行數(shù)字化處理。