Hallo Otto und Pius
Geschrieben von Franke32 am 02. Dezember 2000 10:58:50:
Hallo Pius und Otto!
Zunächtst ein paar Anmerkungen zum Wirkprinzip der beiden Sensoren:
1. CO2 Sensor
Der CO2 Sensor funktioniert potentiometrisch, das heißt es wird eine Spannung an einer ionenselektiven Membran gemessen.
Das heißt man erhält einen 2 stufigen Sensor. Von außen dringt das CO2 durch eine Gasdiffusionsmembran (Silikon) in einen dünnen Flüssigkeitsfilm, der aus NaHCO3 Lösung besteht. Dort findet eine Dissoziation der "Kohlensäure" H2CO3 zu H+ und HCO3- statt. Diese Ionen werden im nächsten Schritt durch eine ionenselektive Membran in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die Spannung ist im Idealfall nach der Nernstschen Gleichung logarithmisch abhängig von der Konzentration.
Somit kann man schnell (>1 min ) einen CO2 Gehalt bestimmen. Nachteilig ist, daß man ein Kalibriergas benötigt (z.B. 0% CO2 und 5% CO2).2. O2 Sensor:
Der O2 Sensor ist im allgemeinen ein Sauerstoffsensor nach Clark.
Bei diesem Sensor wird amperometrisch ein Strom bei konstantem Potential gemessen (ca 500 mV). Der Strom ist direkt von der Diffusionsgeschwindigkeit durch eine Polyoleofin- oder Teflonmembrane abhängig. Prinzipiell diffundiert O2 durch eine Membran und wird an einer Pt Elektrode zu OH- umgesetzt. O2 +4 e- +4 H+ -> 4 OH-
An der Gegenelektrode (Silber) werden Silberionen gebildet:
Ag -> Ag+ Da OH - entstehen, muß für eine ausreichende Pufferkapazität gesorgt sein. Den Strom kann man dann messen und daraus den O2 Gehalt bestimmen.
Wichtig ist auch in diesem Fall, daß man ein Kalibriergas hat mit O% Sauerstoff und 25% Sauerstoff besitzt. Der ideale Wert liegt bei 21% O2....
Wenn ich mal wieder mehr Zeit haben sollte werde ich sicher daran denken, mir makroskopische Sensoren privat zu basteln...
Eine Bastelanleitung würde ich dann auch veröffentlichen....
Mit freundlichen GrüßenMichael