用于检测常见气体的电化学传感器（例如：一氧化碳、硫化氢和氧气）通常使用年限是2-3年。稀有气体（例如：氢气，环氧乙烷，二氧化硫，二氧化氮，一氧化氮，氨气，氯化氢，磷化氢，氯气，二氧化氯，氯化氢，甲硫醇，氯乙烯，臭氧，氟化氢，甲醛，四氢噻吩，乙烯和乙炔）的使用年限取决于传感器的设计。通常来说，它们应有至少一年的使用年限，甚至有些传感器可运行数年。例如：氟化氢传感器有12~18个月的使用年限，盛密科技的无铅氧气和长寿命氨气传感器的标准使用年限是五年。电化学传感器使用年限的变化与其运作环境有关，如：温度、湿度、含尘量等。当传感器处于20℃，60％RH的环境，同时没有外在污染物的理想环境条件下，一些特殊的传感器可以甚至持续运作十年！
大多数的电化学气体传感器都是非消耗型的，当它们暴露在目标气体中不会耗尽。优质的传感器会配备足够的催化剂和耐化学反应的耐用导体。因此，传感器短周期暴露在目标气体中不会减少传感器的使用年限。
盛密科技的传感器规格书中包含其贮存时间。通常来说：传感器的贮存时间是出厂后的六个月内，这是基于10~30℃的储藏温度下。当超过这个时间范围后，传感器的灵敏度可能会变的不稳定。贮存周期中的小部分时间会不可避免地被用于生产、成品库存和运输的过程中。因此，在下订单的同时进行仔细规划是非常重要的。
更多详情，请参阅AN 220607。
湿度是影响传感器寿命最主要的一个因素。由于电化学传感器技术的限制，其工作环境的湿度不会超过95%RH。基于这一点，传感器内部的电解液可能会因为吸收环境中的湿气而被稀释。稀释后的电解液的体积会扩大2~3倍，最终会导致电解液从传感器的塑料外壳中泄露。相反，当环境湿度低于20% RH时，电解液会逐渐干涸，导致响应时间显著延长。通过对传感器进行称重，可以快速而轻松地确定电解质的稀释或干燥情况。参照工业制造规范，传感器的重量变化大于5%意味着其性能会受到影响。在大多数情况下，把传感器暴露在其相反极端湿度条件下并放置数日后，电解液的稀释或干燥情况以及性能会恢复到原始状态。
极端温度是另一个影响传感器寿命的主要因素。通常规格书上工业用途传感器的工作温度范围是-30℃到50℃。然而，质量好的传感器可以在一段时间内承受超出这个范围的温度。如：高质量的硫化氢或一氧化碳传感器最高可暴露在65℃下正常运作。但对于大部分的电化学传感器来说，重复地暴露在高温环境中会导致电解液的干涸，基线漂移和响应速度减缓。一些电化学传感器可能会在-40℃下运行良好，但传感器对目标气体的灵敏度和响应时间会有一定的权衡。由于电解液被冻结，可能会导致灵敏度损失80%并且响应时间会大幅延长。
目标气体的浓度也会影响传感器的寿命。通常来说，气体浓度越高，传感器寿命越短。然而，采用良好催化剂设计的传感器将增加传感器在高浓度目标气体下的寿命。
需要注意的是，传感器的灵敏度会随着周围环境变化。湿度的变化可能会提升传感器的灵敏度并延长其响应时间。这在季节性气候变化的地区尤为明显。例如：硫化氢传感器的性能特别与周围环境相关。在固定式气体检测仪器中，灵敏度和响应时间会在2~3周发生变化，取决于当地的气温和湿度。电化学传感器在安装之前存放在干净区域一段时间是一种很常见的现象。
在某些情况下，交叉干扰气体可能会被传感器催化剂吸收或与催化剂发生反应，产生抑制催化剂和损坏传感器电极的副产物。
强烈的振动或者机械过度挤压也会损坏传感器的外壳或连接电极和铂金丝的焊接接头或焊点。
更多详情，请参阅AN 220607。
通常，传感器的使用年限受到很多因素影响，各种特殊情况的年限都有所不同。在实践应用中，用户根据制造商的固定更换周期或者参照历史数据来进行更换。如果传感器在标定过程或通气测试中的响应时间（T90）明显过长或者灵敏度显著降低，传感器就需要进行更换。
更多详情，请参阅AN 220607。
在过去的几十年内，关于这个课题已发表过许多专利和技术。其都声称可以检测电化学传感器是否发生故障，但大多数只是通过推测传感器是否在某种电极刺激下运作来判断传感器是否故障。唯一检测传感器是否正常运行的方法是测试传感器在通气测试或标定中的反应情况。
在干净的空气中，正常运行的传感器输出信号是零电流。有故障的传感器在目标气体中也是零电流输出。因此，并不能保证气体探测器能自动识别传感器是否出现故障。用户需通入目标气体对传感器进行合理地测试，来最终确认其是否能正常运作。
所有的气体传感器都需在安装在气体检测仪上后进行标定，其目的是为了保证气体测量数值的准确性。标定是将传感器的输出值和目标气体浓度相匹配的一个过程。通常标定包含零点标定和量程标定。零点标定是指在高纯度氮气或者干净空气环境中的标定过程，量程标定是指使用目标气体且确定浓度下的标定过程。气体检测仪的用户手册中需包含标定步骤的具体细节和其它关于怎样合理维护或标定周期的相关信息。
当传感器初始标定使用一段时间后间隔多久需进行重新标定取决于许多不同的因素，如：工作温度/湿度/压力/气体种类和暴露时间长短。它同样取决于不同的应用需求：传感器质量/工业标准/政府法规。
即使盛密科技的电化学传感器有着十分出色的随时间变化的一致性、稳定性和环境依赖性，其同样需要在安装在检测设备上后重新标定，并在一个月后重新检测它的准确度是否达标。当读数稳定之后，可以根据实际操作环境将标定检查周期延长到3，6，甚至12个月。气体检测仪器的用户手册通常包含需严格遵守的标定须知。
首次使用时，不同传感器所需稳定时间不一样。下表列出几个传感器所需稳定时间：
气体类型 |
新的或长时间没使用的传感器(小时) |
短暂没使用的传感器(分钟) |
CO |
2 |
10 |
H2S |
2 |
10 |
O2-LF |
2 |
15 |
H2 |
2 |
10 |
ETO |
12 |
12 小时 |
SO2 |
2 |
10 |
NO2 |
2 |
10 |
NO |
12 |
12 小时 |
NH3 |
2 |
10 |
PH3 |
2 |
10 |
CLO2 |
2 |
10 |
Cl2 |
2 |
10 |
HCl |
12 |
240 |
HCN |
2 |
10 |
CH3SH |
2 |
10 |
THT |
12 |
12 小时 |
C2H3CL |
12 |
12 小时 |
O3 |
2 |
10 |
HF |
2 |
10 |
CH2O |
2 |
10 |
C2H2 |
2 |
10 |
C2H4 |
12 |
12 小时 |
如果传感器有一段时间不使用，其对电极可能会积聚电荷从而影响传感器的准确度。
老化流程可将多余的电荷消除中和掉。
另一方面，传感器电极可能会吸收环境中的其它气体。在使用前老化可以清除多余的电荷并使得传感器能更稳定地运行。另外，预热的过程可保证工作电极相对参比电极控制在所需的偏压范围内，使其处在符合规格并随时准备工作的状态中。
只有零偏压气体传感器才使用短路弹簧连接三个引脚中的两个（工作电极和参比电极）。零偏压传感器不在使用的情况下，电荷会逐渐聚集在这些电极上。短路会释放这些电荷（该过程被称为中和）并使得传感器在储存中保持稳定状态。短路弹簧必须在传感器安装在气体检测仪之前移除。之后需在初次标定和测试前进行大概十分钟的基线预热使得传感器的运作更加稳定。
有偏压的传感器不需要电极之间的短路，但在安装在气体检测仪上后需在初次标定和测试前有六小时或者更长时间的的预热时间使得传感器基线更加稳定。建议是为此类传感器设置正确的偏压来避免每次使用前都需一定的预热时间（无论仪器是处于开启或者关闭状态）。
若要避免在安装前需要对传感器进行预热，建议使用简单的电子设备，它能够提供正确的偏置电压，以确保每个传感器都能获得足够的预热。
更多详情，请参阅问题7.首次使用时，传感器需要多长时间稳定？
电化学气体传感器都采用疏水性PTFE膜密封，可防止液体流入和流出，即使膜上有气孔可以使气体流入。当传感器进气口的压力突然提升或者下降并超过了规格书中指定的限制范围就会发生漏液。如果压力变化足够缓慢，传感器有可能会维持比规格书上更宽的压力范围。
盛密科技的传感器推荐储藏期限是六个月。在这段时间内，传感器应当储藏在干净的环境中，并且环境温度应当在10~30℃范围内，不要将其放在存有有机溶剂和易燃液体的区域。在上述环境条件下，传感器可以储存六个月，而不缩减其预计工作寿命。
当电化学传感器储存在原始包装中时，即使超出了储存期限，通常也不会出现明显的衰退现象。当传感器在温和的环境中存放并避免高温高湿，传感器的寿命会更长。在将传感器从原包装中取出后，务必远离任何有机溶剂或易燃液体，以免被传感器吸收并影响其性能。
二电极电化学传感器（例如：铅氧传感器和二电极一氧化碳传感器）是自主供电的且没有内部损耗。如果需要，通常可以将传感器的功耗降低到非常低的水平。
理论上，三电极和四电极传感器也没有功耗，因为它们通过与目标气体发生氧化或还原反应，产生并输出电流。这些传感器需要消耗一定电力的原因是它们需要在恒电位电路上运行。因此，电力消耗是为了优化电路中放大器的性能。如有需要，通常可以将传感器的功耗降低到非常低的水平。
一些电化学传感器装有内部过滤层来减少干扰气体的潜在影响。这些过滤层的使用寿命有限并且对于干扰气体的耐受阈值通常以PPM-小时表示。当过滤层饱和时，传感器输出的数值不止是目标气体的浓度，还会受干扰气体的影响。
盛密科技已尝试去设计足够长使用寿命的过滤层来满足传感器的使用需求。然而，在干扰气体浓度过高的情况下（例如：烟囱排放检测和汽车排放测试）内置过滤层可能无法得到预期的效果。对于这些应用场景，更推荐使用3系列的气体传感器，其内部过滤层的使用寿命更长。
碳基有机过滤层虽效率非常高但是不可再生的，当环境湿度到达50%RH时，其气孔会逐渐水珠堵塞住。一般来说，化学过滤层的效率和环境湿度是成反比。
过滤层对于有些污染物来说是通过吸附而不是化学反应。同时污染物很容易使得过滤层过载，有机蒸汽就是一个很普遍的案例。若您需要咨询更多的应用方面的内容，请联系盛密科技技术团队。
传感器是否达到最大过载浓度特指传感器是否能在通入目标气体10分钟后保持线性输出并能够快速恢复。当气体浓度过载时，气体会在传感器内部积累，同时电极不能在短时间内消耗掉所有扩散的气体。之后便会随着过载程度的加剧传感器响应逐步变为非线性，同时需要花费更长时间恢复原状。气体也许会和参比电极有反应并改变其电势。在最坏的情况下，传感器即使放在干净的空气中也可能需要很长时间才能恢复（几天）。
传感器电路的设计在气体浓度过载之后传感器能否快速恢复中起到了十分重要的作用。当通入高浓度目标气体时，恒电位仪中的运算放大器不会达到电流或者电压饱和。如果运算放大器限制了进入传感器的电流，同样也会限制工作电极上的气体反应。最终，传感器内部快速的气体聚集现象会发生。
另一方面，应选择连接到工作电极的负载电阻，以确保在可预见的最高气体浓度下，即使电压突然大幅下降，其变化值也不会超过几毫伏。如果负载电阻上允许有更高的压降，可能会导致工作电极发生相似的变化，在目标气体移除后传感器仍需要大量的时间来恢复到原来的状态。
电化学传感器不能在无氧环境下工作。首先，所有对还原性气体的测量通常都需要在对电极上消耗氧气才能完成。这部分使用的氧气即可以是电解液中的溶解氧也可以是测量环境中的氧气。
另一方面，大多数电化学传感器是为了测量空气中的有毒有害气体而设计，所以需要氧气来维持传感器工作时的稳定性。若传感器长时间在氧浓度变化较大的环境中运作，会导致传感器基线漂移和灵敏度变化。
传感器的灵敏度没有达到规格书的标准有许多原因，主要是以下几点：
1. 标定气体流速有所不同
2. 放置了额外的过滤层：如在传感器前安装了防爆网或PTFE防尘膜
3. 标定系统中的组件（管道、阀门、调节器等）可能会吸收气瓶中的气体。这种现象对于反应性气体或者粘性气体十分常见，如：氯气，二氧化氯，氨气，臭氧，氰化氢，氟化氢和氯化氢。在进行测试前通入30分钟或更长时间的更高浓度的目标气体使得系统浸置通常可以解决这个问题。强烈建议标定系统使用特氟龙管和耐腐蚀调节器，并尽可能地缩短管道的长度。
4. 标准气体（即标定气体）未通过认证或者准确度不够
电化学气体传感器对温度敏感。传感器的灵敏度和基线都是随着温度变化。盛密科技官网上传的产品规格书上包含了在开发气体监测仪或系统软件时必须考虑补偿的温度数据。可以直接从盛密科技官网浏览或者下载PDF格式的规格书。
交叉灵敏度，又可被称作干扰气体（工业中的废气），指的是即使当目标气体不存在时同样可以使得传感器内部的电极发生反应的气体。另一种说法就是：交叉灵敏度指的是传感器对干扰气体而不是目标气体的反应。交叉敏感性可能会导致传感器输出正向或者负向偏移。输出的正偏会使得用户确信存在过多的目标气体，同时也会导致气体检测仪误报。交叉灵敏度导致的负偏会使仪器上的读数低于实际气体的浓度，最终造成危及生命或者其它危险的情况。为了得到完全准确的读数，重要的是要考虑环境中可能产生的会影响仪器性能的“废气”的危害。盛密科技尝试仅针对特定目标气体或蒸汽来设计每种气体传感器。然而，由于交叉敏感性，目标气体通常不是此类气体传感器检测到的唯一气体。
请注意盛密科技的产品规格书中的交叉敏感度仅代表的是产品开发或者升级期间几个批次的数据。在生产过程中，每一批次的传感器都会用认证过的标定目标气体进行充分测试，确保其都符合出厂规格标准，但并不会对每批产品的交叉干扰系数进行验证，以保证数据表中干扰气体交叉灵敏度的一致性。因此，不建议使用干扰气体（也被称作替代气体）进行传感器的标定。
电化学传感器的输出灵敏度取决于环境温度而不是被测量气体的温度。传感器输出的灵敏度是与气体分子通过毛细孔到达电极的速率有关。如果通过毛细孔扩散的被测气体的温度和传感器内部的温度不同，在传感器内部温度完全达到平衡之前，它也可能对灵敏度有微小的影响。
盛密科技的气体传感器可以在多种环境条件下工作。然而，很重要的一点是要避免传感器在储藏、安装和工作过程中直接暴露在高浓度的溶剂蒸汽中。例如：甲醛可能会暂时抑制一氧化氮传感器的性能。一些有机溶剂可能会使得传感器的基线升高并造成气体检测设备的故障以及读数不准确。为确保传感器在仪器中按照规格书的指标工作，在传感器进行安装之前必须对PCB板做彻底的清理。
机械应力可能会导致传感器塑料外壳变形或者出现裂缝。极高的温度和低湿度的环境会使得传感器内部的电解液干涸，高湿环境可能会导致漏液发生。如果目标气体浓度过高，电化学传感器的性能也会下降。
零偏压气体传感器会配有一个短接弹簧来连接参考电极和传感电极，在使用前以保持传感器的稳定性。短接弹簧必须在传感器安装在气体检测仪或者系统中之前移除。随后在初次标定和测试前需要大约十分钟的时间使得传感器的基线稳定。
在初次标定或者测试前，带偏压的气体传感器需在被安装在设备中后有大约6小时或更多的预热时间来使其基线足够稳定。建议是为此类传感器设置正确的偏压以避免每次使用前都需一定的预热时间（无论监测仪器是处于开启或者关闭状态）。为避免初次安装前带偏压传感器有一定的预热时间，推荐使用较简单的电子设备来提供正确的偏置电压来进行预热。
更多详情可以参照问题8.首次使用时，传感器需要多长时间稳定？
注意：请不要使用短接弹簧连接带偏压传感器的参比电极和传感电极，否则传感器会永久损坏。
盛密科技的有些传感器可以持续监测目标气体的浓度，如：无铅氧气传感器和空气质量检测传感器。
一些有毒气体传感器是被设计在工业安全中用来检测气体泄露。这类传感器的灵敏度会在短时间内保持稳定，但时间过长的话可能会下降。所以它们并不适用于持续检测，尤其是高浓度、极端温湿度环境下。持续检测有时可以通过使用2个（或多个）传感器达成，每个传感器一半的时间监测，另一半的时间在新鲜空气中恢复。
盛密科技的4电极气体传感器是专门设计用于检测空气质量。这类传感器在长期使用中运行稳定并对目标气体灵敏度极高，达到了ppb级别。与带有工作/参比和对电极的3电极传感器相比，4电极传感器有一个额外的电极被称为辅助电极，它可以维持传感器的零电流稳定性并减少背景噪音。
更多详情可阅读应用手册AN190921：空气质量监测（AQM）传感器。
通常来说，我们强烈推荐先将传感器插座焊接到电路板上，然后将传感器插入插座。如果在某些情况下传感器需要直接焊接在电路板上，只有盛密科技的4系列传感器可以承受焊接烙铁的高温，但是烙铁工序的持续时间必须低于5秒来避免过度的热冲击，否则会损坏传感器。话虽如此，使用电导胶来代替焊接是在气体传感器和电路板之间进行互连的更好的一种方式。
传感器选用许多不同的塑料作为制造外壳的原材料。它们与内部电解液系统的兼容性以及在预期应用中的耐久性都已经过严格测试。最常见的材料的是ABS，聚丙烯或聚苯醚。请参考各传感器的规格书获取更多细节。
由于盛密科技的电化学气体传感器产生的电流和电压较小，因此无需本质安全性认证。当运用安装在兼容的本质安全气体监测器和系统时，它们都适用于满足本质安全要求，例如Class 1, Division 1.
盛密科技的电化学传感器应用的是一种被称作为恒电位仪的特殊电路，该电路的目的是可使工作电极的电势相对于参比电极进行控制（保证偏置电压），同时将流入或流出工作电极的信号电流转换成电流输出。
此应用电路设计是否得当可通过以下方法轻松检查：
1. 将传感器从电路板上拆下
2. 将电路板上的参比电极和对电极短接
3. 测量工作（传感）电极的电势。对于零偏压传感器，测量值应为0（±10毫伏）。对于有偏压的传感器，测量值应等于推荐的偏置电压（±10毫伏）。
4. 于电路板上将工作/参比电极和对电极之间连接一个电流源，并确认电压输出是否符合预期。请注意：电流源是作为传感器的模拟，电流值应小于被模拟传感器的满量程输出电流。
使用泵吸式送气来增加气体流速不会使得传感器的响应时间加快，但被测气体通过传感器速度效率更快。因此，泵吸式送气使气体监测仪或系统更快地对被测量气体作出响应。
电化学传感器设计有嵌入式薄膜起到过滤作用，把灰尘和湿气阻挡在传感器之外。如需更多的保护，只要传感器对目标气体的反应速度仍能满足应用需求，便可以在传感器前再增加过滤层。
由于有些气体化学性质活泼，如：氯气、二氧化氯、氨气、臭氧、二氧化氮、氰化氢、氟化氢和氯化氢，标定系统必须使用非活性材料。调节器必须是有耐腐蚀性的，管道和管道接口材料必须是聚四氟乙烯（又称作FEP或者特氟隆材料）或PTFE 包覆软管，例如：Norprene管。另外，软管应当尽可能的短来避免系统中有水汽堆积。这些应用都是为了减少气体在输送系统中被吸收。
对于高温气体，气流在接触传感器之前应进行降温操作。使用适当的过滤器去除气流中的颗粒是另一个需考虑的因素。条件允许的话，可以添加化学过滤层来去除干扰气体的交叉灵敏反应。
盛密科技已通过ISO 9001质量体系认证。我们致力于为客户提供最可靠和最佳性能的产品。产品完全是可追踪的，这能确保可以迅速定位和更换有缺陷或者有安全问题的产品来保护用户的安全，同时也能防止可避免的产品召回。通过每个传感器的唯一序列号，可以对产品生产批次、日期等的信息追踪溯源。
1. 对于某些气体（ETO，THT，C2H4等），为了提高传感器的灵敏度和准确性，需要通过对电极间加偏置电压来改变电化学反应速率和电极表面状态，从而实现目标测量参数的检测和分析。
2. 对于加偏压的电化学传感器（电解池原理），只是限定了工作电极和参比电极的电位差，对电极上的电位会由于电解质溶液、外界温湿度、储存的气体环境等发生漂移,表现为传感器基线大幅上升或下降。
加上电源后对电极一般需要数小时达到稳定（主要是因为参与对电极反应平衡的电解质离子需要时间进行移动达到对电极反应所需要的电位），偏压越大，稳定时间往往越长越慢。建议客户即使设备关闭，也要保持电路中的偏置电压，否则当开启设备是就会需要很长的启动时间。
压力是影响传感器性能的影响因素之一。一般来说，当压力缓慢变化的时候，传感器的灵敏度会呈线性变化。气压越高，传感器输出电流越高，它们之间的关系是线性的，正相关的。
当压力快速变化时，传感器有可能会损坏。传感器从常压快速变化到高压的时候，传感器电流会迅速变高，然后再下降到正常值。这种情况下，要看传感器是否做了耐压力突变的设计。
反之，当传感器从高压缓慢变为低压的时候，灵敏度会变低。但是，如果传感器所处的环境气压迅速降低，那么传感器内部的细小气泡就会膨胀，并且破裂，将电解液“顶”出传感器的进气口，导致漏液。传感器进气口堵塞了，传感器也就永久地损坏了。
可以考虑的耐压力突变设计包括：1）将传感器安装在采样气流的末端，以避免压力波动；2）或者在传感器的前端装一个气流限制装置也能达到同样的效果；3）另一个有效的方法是确保传感器背压为零，使气流不受限制地排放到大气中，但是必须注意的是要防止周围大气中的反扩散，以免稀释了样气导致浓度降低，可以接上一小段排气管来防止反扩散。
这是氧气传感器固有的一个现象。但这种现象会在20秒之内消失。这种现象在高速升降的电梯上特别明显。
电化学气体传感器在湿度和压力发生突变的时候，输出信号也会随之发生一个信号的突变，但是这个信号的尖峰会很快下降，然后转化成一个稳定输出，这个输出值只与检测气体浓度和环境温度有关，因此不必补偿这种压力和湿度变化的效应。但是请注意传感器应该在规定压力和湿度范围内使用。
