医用氧传感器的不同机制

1.电化学氧传感器

电化学氧传感元件主要用于测量环境空气中的氧含量。这些传感器集成在 RGM 机器中，用于测量氧气供应的浓度。它们在传感元件中留下化学变化，从而产生与氧气水平成正比的电输出。电化学传感器通过氧化和还原过程将化学能转化为电能。它为设备提供与阴极和阳极中氧气百分比成比例的电输出。氧传感器充当电流源，因此电压测量是通过负载电阻进行的。氧传感器的输出电流与氧传感器的耗氧率成正比。

电化学传感器的输出电流通常以微安 (a) 为单位进行测量。当电子通过阳极的氧化过程并且离子从阴极的氧还原过程扩散到电解质溶液中时，就会出现这种电流。

2.荧光氧传感器

光学氧传感器基于氧的荧光猝灭原理。它们依赖于使用对光有反应的光源、光探测器和发光材料。基于发光的氧传感器正在许多领域取代电化学氧传感器。

分子氧荧光猝灭的原理早已为人所知。一些分子或化合物在暴露于光时会发出荧光（即发射光能）。但是，如果存在氧分子，则光能会转移到氧分子上，从而导致荧光减少。通过使用已知的光源，检测到的光能与样品中氧分子的数量成反比。因此，检测到的荧光越少，样气中必须存在的氧分子就越多。

在一些传感器中，荧光在已知时间间隔内被检测到两次。测量荧光随时间的减少（即荧光猝灭）而不是测量总荧光。这种基于衰减的时间方法允许更简单的传感器设计。

管道荧光氧传感器 LOX-02-F 是一种利用氧的荧光猝灭来测量环境氧水平的传感器。尽管它具有与传统电化学传感器相同的柱状结构和 4 系列尺寸，但它不吸收氧气，并具有使用寿命更长（5 年）的优势。这使得它可用于监测室内空气中储存的压缩气体中氧气水平突然下降的房间氧气耗尽安全警报等设备。