Die Luft und das zu messende Gas diffundieren durch die Diffusionsmembran zur Messelektrode. Der Steuerkreis hält eine Spannung zwischen der Sensorelektrode und der Gegenelektrode aufrecht, die ausreicht, um eine elektrochemische Reaktion auszulösen. Die elektrochemische Reaktion, die unter Einwirkung des zu messenden Gases erzeugt wird, erzeugt einen elektrischen Strom zwischen den beiden Polen. Die Stärke dieses Stroms ist proportional zur Konzentration des gemessenen Gases und reversibel. Die Steuerschaltung entwickelt auch eine Vorspannung zwischen der Sensorelektrode und der Referenzelektrode, die keinen Strom zwischen den Elektroden erzeugt. Die schnelle Reaktion des Sensors ermöglicht eine kontinuierliche Echtzeit-Erfassung der Umgebungsluft.
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