Tantangan sensor Nitrogen oksida

Lingkungan yang keras

Karena suhu lingkungan pembakaran yang tinggi, hanya jenis bahan tertentu yang dapat beroperasi di tempat. Sebagian besar dari TIDAKx sensor yang dikembangkan telah dibuat dari keramik jenis oksida logam, dengan yang paling umum yttria-stabil zirkonia (YSZ), yang saat ini digunakan dalam usia puluhan tahun sensor oksigen. YSZ dipadatkan menjadi keramik padat dan menghantarkan ion oksigen (O²⁻) pada suhu tinggi dari knalpot seperti pada 400 °C dan di atasnya. Untuk mendapatkan sinyal dari sensor sepasang elektroda suhu tinggi seperti logam mulia (platinum, emas, atau proteksi) atau oksida logam lainnya ditempatkan ke permukaan dan sinyal listrik seperti perubahan tegangan atau arus diukur sebagai fungsi dari TIDAKx konsentrasi.

Diperlukan sensitivitas dan daya tahan tinggi

Kadar NO sekitar 100-2000 ppm (bagian per juta) dan tidak₂ 20–200 ppm dalam kisaran 1–10% O₂. Sensor harus sangat sensitif untuk mengambil level ini.

Tantangan utama dalam pengembangan sensor adalah selektivitas, sensitivitas, stabilitas, reproduktifitas, waktu respons, batas deteksi, dan biaya. Selain itu karena lingkungan pembakaran yang keras, laju aliran gas yang tinggi dapat mendinginkan sensor yang mengubah sinyal atau dapat mendelaminasi elektroda dari waktu ke waktu dan jelaga partikel dapat mendegradasi bahan.

Salah satu tantangan utama yang dihadapi oleh sensor gas tersebut adalah kelembaban. Efek relatif pada respons sinyal sangat subjektif terhadap jenis sensor. Sensor elektrokimia sebagian besar kebal dari efek kelembaban karena molekul air membantu mengatur konsentrasi elektrolit tetapi paparan jangka panjang terhadap gas kering dapat mengurangi konsentrasi pelarut elektrolit. Jumlah sensitivitas silang yang tinggi telah diamati pada sensor gas karena kesamaan mekanisme pertukaran elektron antara gas target dan molekul air.