Τι είναι ένας ιατρικός αισθητήρας οξυγόνου

Οι γαλβανικοί ιατρικοί αισθητήρες οξυγόνου γνωστοί ως ηλεκτρο-γαλβανικοί κυψέλες καυσίμου είναι ηλεκτροχημικές συσκευές που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση και παρακολούθηση της μερικής πίεσης οξυγόνου σε διάφορες συσκευές όπως αναλυτές, μηχανές αναισθησίας, αναπνευστήρες και επωαστήρες.

Τα γαλβανικά κύτταρα αποτελούνται από κάθοδο, άνοδο, μεμβράνη και ηλεκτρολύτη. Τα μόρια οξυγόνου εισέρχονται στο κύτταρο μέσω της μεμβράνης, ανάγονται σε ιόντα υδροξυλίου στην κάθοδο και διαχέονται μέσω του ηλεκτρολύτη που θα οξειδωθεί στην άνοδο του μολύβδου.

Αυτή η αρχή της οξείδωσης μολύβδου περιγράφεται από τα ακόλουθα:

Καθολική αντίδραση: 02 + 2H20 + 4e - 4OH

Αντίδραση ανόδου: 2Pb +4 OH - 2Pb0 +2H20 + 4e

Καθαρή αντίδραση κυττάρων: 2Pb + 02 = 2PbO

Το ρεύμα που παράγεται από το κύτταρο είναι άμεσα ανάλογο με τη μείωση του οξυγόνου στην κάθοδο. Η γραμμικότητα μερικής πίεσης οξυγόνου διατηρείται από τη μεμβράνη διάχυσης που περιορίζει την ποσότητα οξυγόνου που φαίνεται από την κάθοδο. Ο ρυθμός διάχυσης οξυγόνου εξαρτάται επίσης από τη θερμοκρασία και η έξοδος ελέγχεται από μια αντίσταση αντιστάθμισης θερμοκρασίας γνωστή ως θερμίστορ.

Ανάλογα με τις απαιτήσεις του οργάνου εφαρμογής, οι έξοδοι του αισθητήρα οξυγόνου είναι σε microamps ή μέσω της χρήσης μιας αντίστασης φορτίου, μπορεί να δημιουργηθεί έξοδος millivolt.

Λόγω του γεγονότος ότι η άνοδος μολύβδου τελικά οξειδώνεται σημαντικά, η έξοδος θα μειωθεί στο σημείο όπου η έξοδος τάσης στη μερική πίεση οξυγόνου δεν θα είναι πλέον γραμμική και το στοιχείο πρέπει να αντικατασταθεί.