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負(fù)氧離子傳感器的來源及分類 

空氣負(fù)氧離子被譽為空氣中的“維生素”，對于改善人體健康十分重要。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，森林和濕地是產(chǎn)生空氣負(fù)氧離子的重要場所，在空氣凈化、城市小氣候等方面有明顯的調(diào)節(jié)作用?？諝庳?fù)離子也被稱為負(fù)氧離子，是指額外攜帶一個及以上負(fù)電荷的氧氣離子。空氣負(fù)離子的測量主要依據(jù)對單位體積空氣中負(fù)電荷數(shù)量的估測。

空氣中負(fù)氧離子主要有3個來源：

1、大氣分子在射線、雷電和風(fēng)暴等因素的作用下發(fā)生電離，自由電子附著在氧氣或水分子上便形成了空氣負(fù)氧離子；

2、在瀑布、海浪和暴風(fēng)雨的環(huán)境下，會形成帶有負(fù)電荷的水霧，易被空氣流帶走形成負(fù)氧離子；

3、植物“尖端放電”和光合作用會釋放出自由電子，與氧氣或者水分子結(jié)合，也會形成負(fù)氧離子。

負(fù)氧離子傳感器分類

負(fù)氧離子傳感器通常由導(dǎo)電性能良好的金屬材料制成。當(dāng)空氣中游離的負(fù)離子在撞擊到金屬極板時，負(fù)離子攜帶的額外電子轉(zhuǎn)移到金屬極板上去，從而引起金屬極板呈現(xiàn)負(fù)極性。如金屬極板通過導(dǎo)線與大地接觸，則會在導(dǎo)線上產(chǎn)生一個微弱電流，通過這一電流信號的采集和測量，可以估測出金屬極板上所攜帶的電荷量，再經(jīng)過計算便可得出空氣中負(fù)離子的濃度。

目前，市面上出現(xiàn)的負(fù)氧離子傳感器的監(jiān)測方式大致可以分為：平板式、電容式、雙重圓筒軸式和球式，其中平板式和雙重圓桶軸式適用于一般個人和家庭日常；電容式和球式對材料要求高，制作難度大，制作成本高，一般應(yīng)用于專業(yè)精密測量儀器。

平板式負(fù)氧離子傳感器

平板式負(fù)氧離子傳感器相較于電容式、格柵式和秋式負(fù)氧離子傳感器，雖然測量精度略微較差（精度誤差在10%左右），但是也已經(jīng)足以滿足日常非專業(yè)研究人員的使用需求，并且極大地簡化了儀器結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本。

原理：平行電板式負(fù)氧離子傳感器是低端空氣離子檢測儀比較常用的一種方法。有A跟B一組平行且相互絕緣的電極，B極頂端邊有一個環(huán)形雙極電極，空氣通過右下角的風(fēng)扇吸入，空氣中的負(fù)離子擊打A/B電極放電，電荷傳導(dǎo)到E環(huán)形電極形成自放電，放電信號被記錄，從而可對空氣中正、負(fù)離子數(shù)量及大小進(jìn)行測量。

平板式負(fù)氧離子傳感器在技術(shù)上比較成熟，造價成本也比較低，但是易受外部環(huán)境影響，另外這種結(jié)構(gòu)自身的弱點容易導(dǎo)致電解邊緣效應(yīng)，容易造成氣流湍流，導(dǎo)致檢測結(jié)果偏移較大。

雙重圓筒軸式負(fù)氧離子傳感器

雙重圓筒軸式負(fù)氧離子傳感器是中高端空氣離子檢測儀成熟的一種方法。整體結(jié)構(gòu)由3個同心圓筒組成，外圍筒身及內(nèi)軸為電極，空氣通過圓筒時，離子撞擊筒身跟軸產(chǎn)生放電，放電信號被記錄，從而可對空氣中正、負(fù)離子數(shù)量及大小進(jìn)行測量。

這種檢測儀技術(shù)上已非常成熟，但由于內(nèi)部復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及控制，造價成本較高。這種結(jié)構(gòu)可以有效解決平行電板式結(jié)構(gòu)固有的電解邊緣效應(yīng)，同時圓筒本身的結(jié)構(gòu)及特殊的進(jìn)氣方式可以保持氣流通過的平順性，對離子數(shù)量及大小的檢測精確性有極大提高。

過去我國注重于對大氣、環(huán)境不利或者對人體存在危害的負(fù)向指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，例如CO2、SO2、PM2.5和PM10等氣象要素，而忽略了將反映生態(tài)建設(shè)成效的正向指標(biāo)納入監(jiān)測范圍，這是我國大氣、環(huán)境監(jiān)測工作的缺憾。