电化学传感器的演进：从氧气监测到多元有毒气体检测的精准利器

电化学传感器的历史可追溯至20世纪50年代，彼时它们的主要功能是监测氧气浓度。然而，随着科技的进步，到了20世纪80年代中期，这一技术实现了质的飞跃。小型化、高精度的电化学传感器开始崭露头角，它们不仅能够检测PEL（允许暴露极限）范围内的多种不同有毒气体，而且展现出了卓越的敏感性和选择性。

在保护人身安全方面，电化学传感器发挥了至关重要的作用。它们广泛应用于各种静态与移动场合，无论是工业环境、实验室还是医疗设施，都能提供及时、准确的气体检测信息，确保人员安全。随着技术的不断发展，电化学传感器将继续在安全防护领域发挥更加重要的作用。

电化学传感器通过气体反应产生电信号来检测气体浓度。它由传感电极、反电极和薄电解层组成。气体通过微孔和疏水屏障层到达电极表面，发生氧化或还原反应，这些反应由特定电极材料催化。反应产生的电流与被测气体浓度成正比，测量此电流即可确定气体浓度。由于电极表面连续反应，传感电极电势会变化，导致性能退化。为改善性能，引入了参考电极来保持传感电极上的稳定电压，确保准确测量。

安森美推出的CEM102微型模拟前端（AFE），凭借其超低功耗和超高电化学传感精度，为生物化学、空气质量、气体及有害化学物质监测领域带来了革命性的变革。这款AFE以其紧凑的设计和业界领先的低功耗特性，成为工程师们开发工业、环境和医疗保健应用中的小巧多用途解决方案的首选，如空气和气体检测、食品加工监控、以及医疗可穿戴设备中的连续血糖监测等。

在生命与环境科学、工业材料与食品加工等多个领域，化学物质测量是提升安全性、效率和认知的重要参考。特别是在实验室、采矿和材料制造中，电化学传感器如电位计或腐蚀传感器不仅是生产系统反馈的关键，更是保障员工安全的重要工具。

CEM102以其超小体积和超低功耗特性，特别适用于电池供电的电化学传感器应用。在工业安全设备如便携式气体检测中，CEM102能够在偏远环境或移动作业中及时提醒工人潜在危险。

CEM102与RSL15 Bluetooth® 5.2微控制器完美结合，形成一套完整的电子解决方案。RSL15以其行业领先的低功耗蓝牙技术，为生物传感器和环境传感器提供了精确测量化学电流的能力，同时保持超低系统功耗和宽电源电压范围。两者的无缝集成、紧凑尺寸和卓越能效，对于缩小设备体积和确保持久运行至关重要，尤其适合电池供电的应用场景。

这一组合产品是安森美模拟和混合信号产品组合的重要组成部分，旨在简化开发流程，推动电流型传感器技术的集成与创新。它赋予设计人员更大的灵活性，以创建高性能、高能效且互联的应用。与其他产品相比，该解决方案在精度、降噪和低功耗方面表现出色，同时简化了物料清单（BoM），易于校准，降低了制造复杂性。

CEM102具备宽电源电压范围（1.3 V至3.6 V），适用于1.5 V氧化银电池或3 V纽扣电池。在禁用模式下，其功耗仅为50 nA，在传感器偏置模式下为2 uA，而在18位ADC连续转换的测量模式下为3.5 uA。这意味着，仅使用3 mAh电池即可工作14天，而大容量电池则能持续工作数年，这一表现在市场上处于领先地位。

CEM102的核心特性包括：

• 完整的双通道电化学测量解决方案（系统级）

• 支持1到4个电极

• 极低的系统电流消耗

• 支持两种电池选择：1.3 - 1.65V或2.375 - 3.6V

• 高分辨率ADC、多个DAC用于连续偏置设置和工厂微调系统

• 传感器异常情况检测和主机处理器唤醒

• 小尺寸——1.884 x 1.848 mm封装

 相关资料：

CEM102 DATASHEET