1.3.4. Cảm biến nhiệt xúc tác
1.3.4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ làm việc
Nhiệt độ làm việc là một yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến độ nhạy của cảm biến. Thông thường đối với một cảm biến thì luôn có một nhiệt độ hoạt động mà tại đó độ nhạy đạt giá trị lớn nhất. Sự phụ thuộc vào nhiệt độ này có thể do nhiều nguyên nhân.
Đầu tiên sự thay đổi theo nhiệt độ là do số lượng các ôxy hấp phụ và loại ôxy hấp phụ. Ở nhiệt độ thấp (dưới 200 oC) thì ôxy chỉ hấp phụ dạng phân tử và với lượng ít, khi nhiệt độ lên cao (trên 300 oC) thì có các ôxy hấp phụ dạng nguyên tử và có hoạt tính cao hơn. Tuy nhiên khi nhiệt độ quá cao (trên 600 oC) thì lượng ôxy hấp phụ lại giảm. Điều đó chứng tỏ là chỉ có một khoảng nhiệt độ mà ở đó lượng ôxy hấp phụ lớn nhất khi mà năng lượng của ion hấp phụ phù hợp với năng lượng nhiệt.
Một mặt khi nhiệt độ tăng thì làm tăng khả năng phản ứng của ôxy hấp phụ với khí đo (ở đây là khí khử) nhưng đồng thời lại có sự khuếch tán ôxy nhanh ra ngoài làm giảm độ dẫn khối của vật liệu.
Một điểm nữa khi thay đổi nhiệt độ đó là khả năng khuếch tán của khí đo vào trong khối vật liệu. Khi nhiệt độ tăng thì tăng hệ số khuếch tán của khí vào trong khối cảm biến nhưng đồng thời cũng tăng khả năng khí khuếch tán ngược trở lại môi trường.
Vì các lý do đó nên đối với từng loại khí đo, từng loại vật liệu, kích thước hạt, kích thước cảm biến mà ta có một nhiệt độ tối ưu cho độ nhạy khí. Cũng do khoảng
nhiệt độ nhạy tối ưu của các loại khí là khác nhau nên ta có thể lợi dụng tính chất này để chọn lọc khí: thay đổi nhiệt độ làm việc đối với các khí đo khác nhau.