一文读懂一氧化碳传感器的工作原理
动物很擅长自卫。
以人类为例。我们的基本感官（眼睛，耳朵，气味，味道和触觉）已经全部演变，至少部分地演变为保护我们免受各种威胁。早在山顶洞人时代，我们的祖先就可以看到并听到攻击性动物的到来，他们要么做好战斗的准备，要么急忙躲开。在现代，当我们过马路时，相同的设备对于确保我们的安全同样有用。
但是有些威胁实在太微妙了，我们的身体无法察觉。最危险的危险之一是被一氧化碳中毒，一氧化碳是在通风不良的环境下，燃气锅炉之类的东西产生的气体 。
进化未能设法使我们警觉到一氧化碳，但人类的创造力已发展出可以做同样事情的聪明小工具——一氧化碳传感器。
什么是一氧化碳？
为了使燃料正确燃烧，您需要大量的氧气。如果没有氧气，那东西根本不会燃烧——这是消防员使用的秘密之一。像设备灭火器， 灭火毯和喷头都尝试删除从火中的氧（或热或燃料），以使其更快地从火中走出去。
但是，如果您只有少量的氧气（足以燃烧燃料，但不足以正常燃烧），会发生什么呢？当燃料不完全在氧气中燃烧时，会释放出称为一氧化碳的有毒气体CO,因为没有足够的氧气产生CO 2）。
一氧化碳无味无色，因此您不会注意到它的积累。它使您感到困倦，然后使您入睡，最后杀死了您。
仅在北美，每年就有数百人死于一氧化碳中毒，成千上万人需要紧急医疗。如果您的房屋中装有探测器，并且供暖系统开始产生一氧化碳，则在气体浓度变得危险的那一刻，您会听到警报声。届时，您可以关闭暖气，打开所有窗户，撤离房屋并打电话给修理工。
产生一氧化碳的不仅仅是家庭供暖系统。在人们使用发动机，熔炉，锻件或任何其他使用氧气通过燃烧产生能量的设备的工作场所中，这都可能是主要的危害 。
一氧化碳检测器如何工作？
检测器有两种基本类型：贴在墙上的廉价检测条（有时被称为仿生检测器，因为它们可能模仿我们的身体对一氧化碳的反应方式）和价格昂贵的电子 警报器，它们会从电源插座或电池供电。
它们有一些共同点，但工作方式不同。
化学“斑点”探测器：
这些简单的探测器是塑料片， 中间带有一个米色的小“斑点”。如果房间中的一氧化碳含量很高，则斑点会从米色变为黑色。
怎么发生的？化学原理！
仔细观察探测器的斑点，您会看到它坚韧不拔且像沙子。它实际上是用催化剂（可促进化学反应的某种物质）浸渍的硅胶，该催化剂由包括钯和钼盐（例如硫酸钯和钼酸铵）的化学物质制成。
当一氧化碳接触到检测器时，它会被试纸上的化学盐氧化（从中窃取一些氧原子）并转化为二氧化碳。带材上的化学物质同时被还原（其中的一些氧原子被盗了），并变成黑色。试条还包含由过渡金属（例如铁，镍或铜）制成的化学盐。一氧化碳去除后，这种金属盐会从空气中吸收一些氧气，并将催化剂变回其原始化学形式，因此检测器点再次将颜色变回米色。换句话说，催化剂在空气中自身再生。
一种廉价的斑点型一氧化碳检测仪。您可以在五金店，杂货店或网上找到这些商品，只需花费几美元。它们总比没有强，但是从长远来看，电子探测器可以为您提供更好的保护，并且价格便宜得多。斑点检测器的中心有一个米色斑点，如果存在危险水平的一氧化碳，则该斑点会变黑。仔细观察（右），您会看到坚韧不拔，催化剂浸渍的斑点完成所有工作。您会注意到，像这样的检测器在顶部有一个空格，您应该在打开时写下日期。这是因为它们在暴露于空气中几个月后会停止正常工作。
像这样的简单探测器的优点是每个探测器只需花费几美元（英镑），因此，如果您买不起任何复杂的仪器，它们是为自己提供基本保护的好方法。
但也存在多方面缺点。
首先，这些检测器不会发出警报：您必须不断观察它们，以注意颜色已更改。如果您保持观察状态，或者只有少量缓慢的气体积聚，那很好，但是如果您的加热系统突然出现重大问题，并且一氧化碳的产生非常快，那将不能令人满意——你发现检测器斑点发黑时就为时已晚。
另一个问题是，必须每3至6个月左右更换一次探测器。
电子一氧化碳警报器：
电子一氧化碳探测器分为多种，他们的方式工作也都不一样。
比色检测器是其中一种，它的内部有一个化学斑点，与化学“斑点”探测器相似。当光束照到斑点上时，“电子眼”（也称为光电电池或 光电电池）测量 反射回的光。如果周围没有一氧化碳，则条带为米色，并反射大量光。但若存在一氧化碳时条带变黑，吸收在它上面的光被吸收，几乎没有反射回。电子眼检测到反射光不足，并发出刺耳的刺耳警报。（这样的检测器称为比色检测器，因为它们检测并测量化学斑点中的颜色变化。）
电子比色一氧化碳检测器的LED 通过有色化学检测器照射到一个光电管。当存在一氧化碳时，检测器会改变颜色，光束会中断，并且光电管不再拾取光。这将触发电路，并发出警报。我在这里显示了蓝色的一氧化碳，但是要记住它是不可见的，这一点非常重要：您无法看到或闻到它！
其他电子探测器的工作方式也不同。
比如金属氧化物检测器。
金属氧化物检测器的开放腔室包含由金属（锡或 铂）氧化物制成的传感器。当周围存在一氧化碳时，金属氧化物会与之发生反应：一氧化碳从金属氧化物中“窃取”氧气，将自身转化为二氧化碳，将金属氧化物转变为纯金属，并同时产生热量。电子电路监控室内温度，如果产生的热量过快，则发出警报。这样的检测器通常由电池供电 。
再比如电解检测器，其工作方式有点像电池。
电解检测器的端子称为电极，由 铂金制成，浸入称为电解质的化学溶液中。当存在一氧化碳时，电解质更容易导电，从而使电流在检测器电路中流动并触发警报。电解检测器通常最灵敏，最准确，因此也是最昂贵的。他们还需要从电源插座而不是电池供电，这意味着如果您附近没有插座，它们可能不合适。
大多数电子警报器都具有警告/指示灯（左），测试/重置按钮以及气体进入的腔室。在这两种模型中，检测室都在右侧（Kidde孔的后面和Fire Angel的百叶窗的后面）。这两个警报并排在我的厨房里。
电子探测器的复杂程度差异很大。最简单的是“开”或“关”：如果一氧化碳以危险水平存在，它们会触发警报，并可能同时闪烁警告灯。直到警报响起，您才知道有什么问题。更先进的检测器具有数字显示屏，以一百万分之一（PPM）的读数形式显示一氧化碳的含量。这样的检测器可以通过显示PPM读数逐渐增加来提醒您一氧化碳的问题逐渐恶化。任何读数超过约35PPM（美国职业安全与健康管理局（OSHA）在八小时内在工作场所允许的最大暴露水平）都是令人担忧的问题。
