电化学气体传感器模组说明.doc

工作原理A氧气传感器氧气传感器采用隔膜式伽伐尼电池工作原理。

这类传感器通常包括具有催化活性的贵重金属阴极，易极化的活泼金属阳极，酸、碱、盐的水溶液、或其它离子导体构成的电解质，密闭外壳，管脚等。

氧气传感器的外壳是一个密闭容器并充满电解液，此密闭容器的顶部有一个毛细微孔，允许氧气通过并进入工作电极。

此时氧气将在传感器内部被电解，导致传感器内部导电离子浓度发生变化。

通过测量流过两电极的电解电流可以准确感知环境中氧气浓度的变化。

在适当的范围内，电解电流与氧气浓度呈良好的线性关系。

氧气在传感器中的电化学过程被描述为：当氧气到达工作电极时，立即如反应（1）被还原成氢氧根离子：O2+2H2O+4e→4OH-（1）这些氢氧根离子通过电解质到达阳极（铅），与铅发生氧化反应（2），生成对应的金属氢氧化物。

2Pb+4OH-→2Pb(OH)2+4e（2）总电池反应：O2+2Pb+2H2O=2Pb(OH)2（3）反应生成的电流大小相应地取决于氧气扩散速度，氧气的扩散速度则取决于氧分压和毛细孔孔径的大小。

可外接一只已知电阻来测量产生的电势差，这样就可以准确测量出氧气的浓度。

电化学反应中，活泼金属铅参与到氧化反应中被不断消耗和钝化，使传感器具有一定的使用期限，当所有可利用的活泼金属铅完全被氧化或钝化时，传感器将停止工作。

通常氧气传感器的预期使用寿命为1-2年，但也可以通过增加阳极铅的含量或限制接触阳极的氧气量来延长传感器的使用寿命。

B毒性气体传感器利用待测气体在电解池中工作电极上的电化学氧化过程，通过电子线路将电解池的工作电极和参比电极恒定在一个适当的电位，在该电位下可以发生待测气体的电化学氧化，由于氧在氧化和还原反应时所产生的法拉第电流很小，可以忽略不计，于是待测气体电化学反应所产生的电流与其浓度成正比并遵循法拉第定律。

这样，通过测定电流的大小就可以确定待测气体的浓度。

通常，三电极电化学式气体传感器主要由电极、电解液、电解液的保持材料、除去干涉气体的过滤材料、密闭外壳，管脚等零部件组成。

Electrochemical GasDetection ModuleUser’s Manual V1.2（Model：ZE12）Valid from:2016-12-28 Zhengzhou Winsen Electronics Technology Co.,LtdStatementThis manual copyright belongs to Zhengzhou Winsen Electronics Technology Co.,LTD.Without the written permission,any part of this manual shall not be copied,translated,stored in database or retrieval system,also can’t spread through electronic,copying,record ways.Thanks for purchasing our product.In order to let customers use it better and reduce the faults caused by misuse,please read the manual carefully and operate it correctly in accordance with the instructions.If users disobey the terms or remove,disassemble,change the components inside of the sensor,we shall not be responsible for the loss.The specific such as color,appearance,sizes…etc.,please in kind prevail.We are devoting ourselves to products development and technical innovation,so we reserve the right to improve the products without notice.Please confirm it is the valid version before using this manual.At the same time,users’comments on optimized using way are welcome.Please keep the manual properly,in order to get help if you have questions during the usage in the future.Zhengzhou Winsen Electronics Technology CO.,LTDElectrochemical Detection Module ZE12ZE10is a general-purpose and high-performance electrochemical module.It can detect the CO 、SO2、NO2、O3based on electrochemical principle,it has good selectivity and stability.Atemperature sensor is built-in for temperature compensation.It has the digital output and analog voltage output at the same time which facilities the usage and calibration and shorten the development period.It is a combination of mature electrochemical detection principle and sophisticated circuit design,to meet customers’different detection needs.FeaturesHigh sensitivity &resolutionLow power consumption &long working life UART,analog voltage and PWM outputGood stability and excellent anti-interference abilityMain ApplicationCity atmospheric environmental monitoring ,enterprise environment monitoring,Factory area unorganized emission monitoring,emergency monitoring,environment evaluation monitoring,Portable gas detector,various gas detection equipment and smart home appliance.Technical ParametersFigure 1:Module chartModel No.ZE12Target Gas CO,H2S,NO2,SO2,O3Preheat time ≤5Min Response time ≤30Sec Resume time ≤30Sec Resolution ≤10ppb Working VoltageDC 5.0V ±0.1V Output DataDAC(0.4～2V)standard voltage signal UART Output(3V level,compatible with 5V)PWM OutputDimension Φ39×44mmWeight75gOperating Environment Temp.:-20～50℃Humidity.:15%RH-90％RH(no condensation)Storage EnvironmentTemp.:-20～50℃Lifespan2year(in air)Pin definitionTable 2.Pin1Vout (0.4～2V)Pin2GND Pin3Vin (Vlotage input)Pin4UART(TXD)data output Pin5UART(TXD)data inputFigure 2:Module bottom viewDetection range and signal outputDetection gas CO H2S SO2NO2O3Detection range 0-12.5ppm 0-2ppm 0-2ppm 0-2ppm 0-2ppm Gas code0x040x030x2B0x2C0x2AConcentration Unit ConversionIn room temperature 25℃,under a standard atmospheric pressure,the measured value [ug/m3]=[ppb]*gas relative molecular mass/air relative molecular mass.E.g.:relative molecular mass of CO is 28,while for air it is 22.4,thus N =28/22.4=1.25.Conversion Factor N=ppb m ug 3/,e.g.:If current concentration of CO is 500ppb,its ug/m3is:1.25*500=625ug/m3.AccessoriesFool-proofing socket (it is necessary to connect user’s pcb board and module,and this accessory has pcb library,see note 7)Communication Protocol1.General SettingsBaud Rate 9600Data Bits 8bytes Stop Bits 1byte check bitsNullmunication SpecificationThe default communication type is active upload and it sends gas concentration every one second.For example,if detect CO,the command line format is like below (Table 4).012345678Start byteGas nameUnit PPBno decimal pointgasconcentrati on(highgasconcentrati on(lowFullmeasurem ent (highFullmeasurem ent (lowCheckvalueDetection gas CO H2S SO2NO2O3Conversion Factor N1.251.5182.8572.0542.143byte)byte)byte)byte)0xFF0x040x040x000x000x000x300XD40XF4Gas concentration value=concentration high byte*256+concentration low bytePlease note that in the above calculation formula,the High byte and Low byte means the decimalism value changed from hexadecimal.Shift to question and answer mode,command line format as below(table5)012345678Start byte Reserve SwitchcommandQuestionandanswerreserve reserve reserve reserve Checkvalue0xFF0x010x780x410x000x000x000x000X46 Switch to initiative upload mode,commands as following(table6).012345678Start byte Reserve SwitchcommandActivelyuploadreserve reserve reserve reserve Checkvalue0xFF0x010x780x400x000x000x000x000X47 Read gas concentration(table7).012345678Start byte Reserve commandReserve reserve reserve reserve reserve Checkvalue0xFF0x010x860x000x000x000x000x000X79 Sensor responses(table8).012345678Start byte Command gasconcentration(high byteug/m3)gasconcentration(low byteug/m3)reserve reserve Gas concentrationhigh byte(ppb)Gasconcentration low byte(ppb)Checkvalue0xFF0x860x000x2A0x000x000x000x200X30 3.Checksum and calculation/***********************************************************************Function Name:unsigned char FucCheckSum(uchar*i,ucharln)*Functional description:Sum check【Take1\2\3\4\5\6\7of sending and receving protocol Non+1】*Function declaration:array[n]NOT﹛Sum（array[1]~array[n-1]）}+1（number of array must be larger than2）**********************************************************************/unsigned char FucCheckSum(unsigned char*i,unsigned char ln){unsigned char j,tempq=0;i+=1;for(j=0;j<(ln-2);j++){tempq+=*i;i++;}tempq=(~tempq)+1;return(tempq);}Cautions●Please do not use the modules in systems which related to human being’s safety.●Please do not use the modules in strong air convection environment.●Please do not expose the modules in high concentration organic gas for a long time.●Sensor shall avoid organic solvent,coatings,medicine,oil and high concentration gases.●Excessive impact or vibration should be avoided,otherwise the value won’t be accurate.●The module should be charged for over24hours for the first time,and supply circuit should beequipped with power reservation function.Otherwise,it will affect continuity and accuracy of returned data if it goes offline for too long.●The module should avoid direct sunlight,and fool-proof socket should be used to fix the module(PCBpackage library info pls contact salesperson).Its peripheral structure needs to be anti-rain,anti-shake and anti-drop from the socket.●When communicate with module,it is recommended to correspond a serial port with a module,thusmake it convenient for later calibration and maintenance.●According to communication protocols,it is necessary to check whether byte0,byte1and checksumare correct after receiving the data,thus to ensure correctness of receiving data frames.●It is suggested to use USB-convert-TTL tools and UART debug assistant software,and observe basedon communication protocols to judge whether module communication is normal.Zhengzhou Winsen Electronics Technology Co.,LtdAdd:No.299,Jinsuo Road,National Hi-Tech Zone,Zhengzhou450001ChinaTel:+86-371-67169097/67169670Fax:+86-371-60932988E-mail:*******************Website:。

RevisionFormaldehyde Sensor ModuleDescriptionCB-HCHO the forth generation formaldehyde sensor is an electrochemical gas concentration sensor. It adopts a dual-channel structure design and unique electrolyte packaging technology. With optimized algorithm and scientific calibration, it can simultaneously output formaldehyde and TVOC. Built-in digital temperature and humidity sensors combined with intelligent algorithms, product detection is more accurate.Working PrincipleWhen formaldehyde gas passes through the sensor, theformaldehydemoleculesundergooxidation-reduction reaction on the electrode to form an electron transfer under the catalytic action of the electrolyte. This reaction produces a small current, which is proportional to the concentration of the gas present, and output the serial signal through the signal amplifying circuit.FeaturesHigh sensitivity up to 1ppb HCHO, VOC in-one designFull range temperature and humidity compensationUnique dual-channel design, good anti-interference, alcohol cross-interference is less than 1%Multiple communication methods ：URAT 、IIC 、PWMLifetime can reach 6 years (in air)ApplicationsPortable instrumentDesktop air quality monitoring equipment Air Purifier HVAC system Air ConditionerSmart HomeTable 1 SpecificationsFormaldehyde sensor specificationsOutline Structure and Interface DefinitionFigure 1: Interface and Connector DefinitionTable 2: Pin Definition TableNo. Pin Description 1 NC Floating 2 PWM PWM Output 3 GND Power input (Ground) 4 VCC Power input (+5V) 5 RXD Signal receiver 6 TXD Signal output 7NCFloatingSensor DimensionFigure 2: CB-HCHO（Forth Generation) Appearance dimension drawing (unit: mm, tolerance±0.2mm)Communication Protocol1. General Statement1) The data in this protocol is all hexadecimal data. For example, “46” for decimal [70].2) [xx] is for single-byte data (unsigned, 0-255); for double data, high byte is in front of low byte.3) Baud rate: 9600; Data Bits: 8; Stop Bits: 1; Parity: No2. Format of Serial Communication ProtocolSending format of upper computer：Detail description on protocol format：3. Command Table of Serial Protocol4. Content of Protocol4.1 Read formaldehyde concentration commandSend：11 01 01 EDResponse：16 0D 01 DF1-DF2 DF3-DF4 DF5-DF6 DF7-DF8 DF9-DF10 DF11-DF12 [CS]Response Description：1. HCHO concentration value = （DF1*256 + DF2）/1000 (Unit: ppm)2. VOC concentration value = （DF3*256 + DF4）/1000 (Unit: ppm）3. Temperature value = （DF5*256 + DF6）/10 (Unit: ℃)4. Humidity value = （DF7*256 + DF8）/10 (Unit: %)5. TVOC concentration value = （DF9*256 + DF10）/1000 (Unit: ppm)6. Sensor Status byte = DF11 Sensor Status byte7. Auto calibration switch byte = DF12 Auto calibration switch byteAuto calibration switch byte4.2 Auto-calibration Setting commandSend：11 02 03 DF1 [CS]Response：16 02 03 DF1 [CS]Response Description：1. DF1 = 00，HCHO manual calibration2. DF1 = 01，HCHO auto-calibration3. DF1 = 02，HCHO calibration value zero clearingRemark:1. The auto-calibration is off as default2. When auto-calibration is set open, the sensor needs to be continuously powered on. When the sensor is power off, and powered on again, the auto-calibration is closed by default.Notice1. When using a formaldehyde sensor module, try to ensure that the test environment temperature, humidity and air velocity remain stable. An unstable environment will cause the sensor's display value to fluctuate.2. The operating temperature range of the formaldehyde sensor module is 10 ~ 50℃, and the relative humidity is 15% ~ 95%. High temperature and low humidity environment will reduce the service life of the module.3. The best storage environment for formaldehyde sensor module is: temperature -20 ~ 60℃, relative humidity is 15% ~ 95%, the storage environment air need to be clean, no dust, no pollution gas, no organic solvent.4. During the long-term transportation of the formaldehyde sensor module, try to ensure that the temperature is within 50°C and the maximum temperature does not exceed 60°C.5. Avoid contact with organic solvents (including glue, anti-paint, washing water and other substances that may emit high concentrations of organic gases) for the formaldehyde sensor module. These uncertain concentrations of gases may exceed the sensor's tolerance range, resulting in sensor poisoning.6. If the formaldehyde sensor module is exposed to high-concentration gas for a short time, it may cause a short-term failure of the sensor (the failure time is related to the concentration and duration of the contacting gas). The sensor must be placed in a clean, ventilated environment and left to be recovered. The recovery time may be Up to 1-2 days.7. If the formaldehyde sensor module is left in high concentration organic gas for a long time, it may cause irreversible damage to the sensor.8. When testing the accuracy of the formaldehyde sensor module, avoid the interference of other gases on the sensor and cause the error of the result to increase.9. When testing the accuracy of the formaldehyde sensor module, it is recommended to use a method of heating volatile paraformaldehyde powder or formaldehyde solution. The maximum concentration must not exceed 1ppm, and the formaldehyde concentration increase rate is less than 0.2ppm / min. If the formaldehyde concentration increase rate is too fast, it will cause sensor errors. (Considering that the rapid volatilization of high concentrations of formaldehyde does not occur in the daily application environment).10. When multiple formaldehyde sensor modules are tested in the same closed environment, after volatile formaldehyde, you can first turn on the fan and stir for 3-5 minutes, then turn off the fan and let it stand for 1-2 minutes to ensure uniform concentration in the environment.11. The formaldehyde sensor module (HCHO V0.3) can identify the interference of low-concentration alcohol (0-7ppm), especially when the concentration is stable; when the alcohol concentration is unstable, the sensor value may be disturbed (less than 0.05ppm), When the concentration is stable, the interference will be automatically eliminated.After-sales Services and ConsultancyTel：86-27-8162 8827Add：Fenghuang No.3 Road, Fenghuang Industrial Park, Eastlake Hi-tech Development Zone, Wuhan, 430205, ChinaZip：430205Fax：86-27-8740 1159Website：E-mail：******************.cn。

1：产品结构和基本原理电化学一氧化碳气体传感器结构采用密闭式设计，由电极、过滤器、透气膜、电解液、电极引出线（管脚）、壳体等部分组成。

详见下图。

透气孔壳体过滤器工作电极透气膜电解液对电极参比电极管脚电化学一氧化碳气体传感器结构示意图一氧化碳气体传感器与报警器配套使用，是报警器中的核心检测元件，它是以定电位电解为基本原理。

当一氧化碳扩散到气体传感器时，其输出端产生电流输出，提供给报警器中的采样电路，起着将化学能转化为电能的作用。

当气体浓度发生变化时，气体传感器的输出电流也随之成正比变化，经报警器的中间电路转换放大输出，以驱动不同的执行装置，完成声、光和电等检测与报警功能。

如上图所示，当一氧化碳气体通过外壳上的气孔经透气膜扩散到工作电极表面上时，在工作电极的催化作用下，一氧化碳气体在工作电极上发生氧化。

其化学反应式为：CO+H2O→CO2+2H++2e-在工作电极上发生氧化反应产生的H+离子和电子，通过电解液转移到与工作电极保持一定间隔的对电极上，与水中的氧发生还原反应。

其化学反应式为：1/2 O2+2H++2e-→H2O因此，传感器内部就发生了氧化-还原的可逆反应。

其化学反应式为：2CO+2O 2CO2这个氧化-还原的可逆反应在工作电极与对电极之间始终发生着，并在电极间产生电位差。

但是由于在两个电极上发生的反应都会使电极极化，这使得极间电位难以维持恒定，因而也限制了对一氧化碳浓度可检测的范围。

为了维持极间电位的恒定，我们加入了一个参比电极。

在三电极电化学气体传感器中，其输出端所反应出的是参比电极和工作电极之间的电位变化,由于参比电极不参与氧化或还原反应，因此它可以使极间的电位维持恒定（即恒电位），此时电位的变化就同一氧化碳浓度的变化直接有关。

当气体传感器产生输出电流时，其大小与气体的浓度成正比。

通过电极引出线用外部电路测量传感器输出电流的大小，便可检测出一氧化碳的浓度，并且有很宽的线性测量范围。

这样，在气体传感器上外接信号采集电路和相应的转换和输出电路，就能够对一氧化碳气体实现检测和监控。

电化学气体传感器氧气传感器概况所有的氧气传感器都是自身供电，有限扩散，其金属-空气型电池由空气阴极，阳极和电解液组成。

氧气传感器简单来说是一个密封容器（金属的或塑料的容器），它里面包含有两个电极：阴极是涂有活性催化剂的一片PTFE（聚四氟乙烯），阳极是一个铅块。

这个密封容器只在顶部有一个毛细微孔，允许氧气通过进入工作电极。

两个电极通过集电器被连接到传感器表面突出的两个引脚，而传感器通过这两个触角被连接到所应用的设备上。

传感器内充满电解质溶液，使不同种离子得以在电极之间交换（参见图1）。

Figure 1 - Schematic of oxygen sensor.进入传感器的氧气的流速取决于传感器顶部的毛细微孔的大小。

当氧气到达工作电极时，它立刻被还原释放出氢氧根离子：O2 + 2H2O + 4e-4OH-这些氢氧根离子通过电解质到达阳极（铅），与铅发生氧化反应，生成对应的金属氧化物。

2Pb + 4OH-2PbO + 2H2O + 4e-上述两个反应发生生成电流，电流大小相应地取决于氧气反应速度（法拉第定律），可外接一只已知电阻来测量产生的电势差，这样就可以准确测量出氧气的浓度。

电化学反应中，铅极参与到氧化反应中，使得这些传感器具有一定的使用期限，一旦所有可利用的铅完全被氧化，传感器将停止运作。

通常氧气传感器的使用寿命为1-2 年，但也可以通过增加阳极铅的含量或限制接触阳极的氧气量来延长传感器的使用寿命。

毛细微孔氧传感器和分压氧传感器城市技术生产的氧气传感器根据进入传感器的氧气的扩散方式的不同分为两种，一种是在传感器顶部设有一毛细微孔，而另一种设有一层固体薄膜允许气体通过。

细孔传感器测量的是氧气浓度，而固体薄膜传感器测量的是氧气的分压。

细孔传感器产生的电流反映的是被测氧气的体积百分比浓度，与气体总压力无关。

但当氧气压力瞬间发生变化时，传感器会产生一个瞬间电流，如果没有控制好就会出现问题。

同样的问题在传感器受到重复压力脉冲时也会出现，例如进入传感器的气体是抽运式的。

M405模组M405模组采用电化学传感器，精度高，稳定性好。

模块外围输出具备家用报警器的基本输出：电源灯输出信号、故障灯输出信号、报警灯输出信号、蜂鸣器输出信号等，可用于一氧化碳家用报警器的整机开发，按照UL2034设计. 1、技术参数：3、结构尺寸图：（具体引脚定义见推荐应用原理图）VCC （pin1）检测端口（pin7）模组外部尺寸图4、引脚功能描述：引脚号 功能组 功能描述 电源pin1、pin6 VCC 、 GND 电压范围：5V-12V，推荐9V未加接反保护输出Pin2- Pin5 空Pin7 传感器故障监控传感器故障检测控制Pin8 按键测试按键输入引脚 低电平触发Pin9 蜂鸣器报警蜂鸣器控制输出引脚COMS无保护输出在VCC=3V时高电平最小2.2V（10mA拉电流），低电平最大0.7V（10mA灌电流）Pin10 报警灯报警指示灯输出引脚COMS无保护输出在VCC=3V时高电平最小2.2V（10mA拉电流），低电平最大0.7V（10mA灌电流）Pin11 报警灯报警指示灯输出引脚COMS无保护输出在VCC=3V时高电平最小2.2V（10mA拉电流），低电平最大0.7V（10mA灌电流）Pin12 故障灯故障指示灯输出引脚COMS无保护输出在VCC=3V时高电平最小2.2V（10mA拉电流），低电平最大0.7V（10mA灌电流）Pin13 电压检测端口电池电压检测输入口可根据自己需求更改分压电阻R3、R4Pin14 电压检测控制电池电压检测控制端口输出5、安装说明：此模组采用PH2.5单排插针结构与外部连接，使用时只需将模组插入预先设计好的电路即可，如果需要增加模组连接强度，可以将模组直接焊在电路板上。

6、维护保养：1、请保持采用此模组设备散热孔和气体扩散孔的清洁，以使模组内部和外部的空气成分保持一致。

2、请在模组使用一周后采用煤炭工业部推荐的标气标定一次，以保证模组报警点的准确性。

有关电化学传感器使用说明目前我公司有毒气体探测器使用的是电化学传感器，电化学传感器可以检测进入密闭空间和在其间工作时遇到的各类有毒污染物。

电化学传感器的特点是体积小、耗电小、线性和重复性较好、寿命较长。

特定气体电化学传感器包括下面几部分：可以渗过气体但不能渗过液体的扩散式隔膜；酸性电解液槽（一般为硫酸或磷酸）；传感电极；测量电极；参比电极（三电极设计）；有些传感器还包括一个可以滤除干扰组份的滤膜。

传感电极可以催化一些特殊的反应。

随传感器不同，待测物质将在电极上发生氧化或者还原反应，并相对于测量电极产生正或负的电位差。

双电极系统意味着测量电极的电位要保持恒定，而实际上，由于在两个电极上发生的反应都会使电极极化，因而也限制了它们可以检测的浓度范围。

三电极设计则有所不同，仪器测量的是在参考电极和传感电极之间的电位变化，由于参考电极不参与反应，它保持着恒电位，此时电位的变化就同浓度的变化直接有关。

传感器产生的电流直接同气体的浓度成正比，并且有很宽的线性测量范围。

下面用一氧化碳在电化学传感器上的氧化过程描述一下它的检测机理和非消耗型传感器的设计CO在传感电极上的氧化：CO + H2O -> CO2 + 2 H+ + 2 e-计数电极通过将空气或水中的氧气还原对此进行平衡。

1/2 O2 + 2 H+ + 2 e- ->H2O在检测过程中消耗的物质仅仅是CO分子、电能和氧气，这也是非消耗型传感器寿命较长的原因。

传感器的寿命同它所测量污染物无关，传感器仅仅是测量的催化剂。

在检测过程中传感器没有任何的消耗，它可以通过环境中的氧气和微量水分得到补充。

图：电化学传感器（CO）示意图有些污染物（如氨和氰化氢）的测定使用的是间接方法，它通过消耗传感器中的物质，比如金的传感电极，来建立某种测量关系。

2 HCN + Au - -> HAu(CN)2 + H+ + e-此时，由于测量会消耗电极材料，所以这类传感器的寿命同它所暴露的浓度有很大的关系。

电化学气体传感器的研究电化学气体传感器是由膜电极和电解液灌封而成的.气体浓度信号将电解液分解成阴阳带电离子,通过电极将信号传出。

它的优点是：反映速度快、准确(可用于ppm级)，稳定性好、能够定量检测,但寿命较短(大于等于两年）.它主要适用于毒性气体的检测，目前国际上绝大部分毒气检测采用该类型传感器。

电化学气体传感器的分类电化学气体相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性，可以被电化学氧化或者还原。

利用这些反应，可以分辨气体成份、检测气体浓度。

电化学分很多子类：(1）、原电池型气体传感器(也称：加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器)，他们的原理行同我们用的干电池,只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。

以氧气传感器为例，氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化。

电流的大小与氧气的浓度直接相关。

这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等.(2）、恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反应是在电流强制下发生的，是一种真正的库仑分析的传感器。

这种传感器已经成功地用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害的主流传感器。

(3)、浓差电池型气体传感器，具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关，这种传感器的成功实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器.(4）、极限电流型气体传感器，有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧（气）浓度传感器，用于汽车的氧气检测，和钢水中氧浓度检测.电化学气体传感器是通过检测电流来检测气体的浓度,分为不需供电的电池式以及需要供电的可控电位电解式。

基于电化学原理工作的传感器其最简单的一种型式就是两电极系统。

其工作电极和对电极由一薄层电解液隔开并经由一个很小的电阻联通外电路。

电化学模组（型号ZE03）使用说明书版本号：2.8实施日期：2021-08-04郑州炜盛电子科技有限公司Zhengzhou Winsen Electronic Technology Co.,Ltd声明本说明书版权属郑州炜盛电子科技有限公司（以下称本公司）所有，未经书面许可，本说明书任何部分不得复制、翻译、存储于数据库或检索系统内，也不可以电子、翻拍、录音等任何手段进行传播。

感谢您使用炜盛科技的系列产品。

为使您更好地使用本公司产品，减少因使用不当造成的产品故障，使用前请务必仔细阅读本说明书并按照所建议的使用方法进行使用。

如果您不依照本说明书使用或擅自去除、拆解、更换传感器内部组件，本公司不承担由此造成的任何损失。

您所购买产品的颜色、款式及尺寸以实物为准。

本公司秉承科技进步的理念，不断致力于产品改进和技术创新。

因此，本公司保留任何产品改进而不预先通知的权力。

使用本说明书时，请确认其属于有效版本。

同时，本公司鼓励使用者根据其使用情况，探讨本产品更优化的使用方法。

请妥善保管本说明书，以便在您日后需要时能及时查阅并获得帮助。

郑州炜盛电子科技有限公司电化学模组ZE03模组特点高灵敏度、分辨率低功耗提供UART、模拟电压信号输出方式高稳定性、较强的抗干扰能力主要应用广泛适用于便携式、固定式气体探测仪，以及各种气体检测的场合和设备。

技术指标表1图1：模组结构图（侧视和底视图）图2：模组配送的管座尺寸产品描述电化学模组ZE03是高性能的、通用的电化学系列模组，它采用三电极电化学气体传感器和高性能微处理器，搭载不同的气体传感器就可以测量对应的气体。

内置温度传感器进行温度补偿，可精确测量环境中的气体浓度，具有数字输出和模拟电压输出，方便用户使用和调试，大大缩短了用户的设计开发周期。

它将电化学传感器和电路完美结合，满足客户对不同气体探测场合的需求。

产品型号ZE03探测气体CO、O 2、NH 3、H 2S、NO 2、O 3、SO 2、CL 2、HF、H 2、PH 3、HCL 等探测范围见表2(可根据实际需求定制)工作电压DC 5±0.1V 工作电流＜5mA输出UART 输出（TTL 电平,3V）模拟电压（传感器原始放大信号见表2）预期寿命2年使用环境温度：-20～50℃湿度：15%～90%RH 无凝结存储环境温度：-20～50℃湿度：15%～90%RH 外形尺寸ø23.5mm*24.5mm注：公差范围：±0.25mm探测范围与信号输出表2模组量程的左侧（即零点）与V0电压输出范围的左侧电压值是对应的，模组量程的右侧（最大量程）与V0电压输出范围的右侧电压值是不对应的。

系列智能传感器是专门针对气体探测器生产企业推出的新型智能传感器，主要为解决气体探测种类繁多、各品种传感器互不兼容、生产标定复杂、核心器件更换限制等问题。

采用我司生产的智能型气体传感器则只需开发一款产品，即可快速响应客户对不同气体种类探测的需求，且生产过程简化，无需重新标定，大幅度降低企业的研发成本、生产成本，产品品质也立即提升到国际一流水准。

该传感器操作方便、测量准确、工作可靠，适用于工业现场或实验室测量等不同的要求。

传感器具有电压和串口同时输出特点，方便客户调试及使用。

■本安电路设计，可带电热拔插操作；■专业精选、原装进口，兼容红外、电化学、催化、半导体等多种传感器；■自带温度补偿，出厂精准标定，使用时无需再标定；■电压和串口同时输出特点，方便客户调试及使用；■最简化的外围电路，生产简单、操作方便。

传感器安装尺寸图接线示意图传感器外部尺寸图电化学气体传感器模组说明概述产品特点技术参数2）工作电流：≤50mA (催化≤100mA)；1）工作电压：DC5V±1%（4－20mA输出的是DC 24V）；3）测量气体：有毒、可燃气体、挥发性有机物气体；4）安装方式：7脚拔插式；5）测量范围：0-10000可选(以检测气体而定)；6）检测原理：电化学、红外、催化；7）测量单位；PPM 、%LEL 、%VOL (以检测气体而定)；8）响应时间：<30s；9）采样精度：±2%FS ；10 ）预热时间：30s；11）重复性：±1%FS；12）长期零漂：≤1%FS /年；13）工作温度：-20～70 ℃；14）工作湿度：10 ～95%RH(无凝露)；15）存贮温度：-40～70 ℃；15）工作气压：86kPa～106kPa；17）外壳材质：铝合金；18）输出接口：6PIN；19）使用寿命：2年以上(以传感器使用寿命为准)；20）质保期： 1年；21）数字信号格式：数据位：8；停止位：1；校验位：无；22）波特率： 9600；23）输出信号：0.4-2.0VDC( 常规)、0-1.6VDC 、0-4VDC 、0-5VDC电压信号或4-20mA电流信号可选；24）外型尺寸：Φ33.5*31mm(引脚除外)；引脚定义序号名称说明1 GND 地2 Vout 电压输出3 Iout 电流输出4 TX/A 串口发送或485A5 RX/B 串口接收或485B6 24V/5V 电源输入传感器底视图传感器通讯协议说明1、异步串行通信参数：始位：1 数据位：8 停止位：1 校验：无波特率：96002、帧格式：（详见下文）标准modbus-RTU通讯3、数据块说明3.1读取传感器数据读数据值指令示例Tx:01 03 00 00 00 01 84 0A传感器回复指令Rx:01 03 02 00 08 B9 82 数据0x0008 十进制8读分辨率指令示例Tx:01 03 00 1E 00 01 E4 0C传感器回复指令Rx:01 03 02 00 03 F8 45 数据0x0003 十进制3综合以上数据可得气体浓度=8/1000=0.008PPM读模块温度Tx:01 03 00 01 00 01 D5 CA传感器回复Rx:01 03 02 00 14 B8 4B 数据0x0014 十进制20 温度为20℃读模块气体种类Tx:01 03 00 1F 00 01 79 CC传感器回复Rx:01 03 02 00 14 B8 4B 数据0x0014 气体为N23.2更改传感器数据修改串口通讯地址Tx:00 06 00 11 00 18 D8 14例如任意地址修改为3 Tx:00 06 00 13 00 03 39 DF发送解锁指令Tx:00 06 00 11 00 18 D8 14修改数据分辨率Tx:01 06 00 11 00 18 D9 C5例如修改为1个小数点Tx:01 06 00 1E 00 01 28 0C发送解锁指令Tx:01 06 00 11 00 18 D9 C5修改分辨率后模块会在30s内稳定，动态修改分辨率的使用模式请在修改后30s读取数据。