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常見的溶氧儀多采用隔膜電極作換能器，將溶氧濃度(實際上是氧分壓)轉換成電信號，再經放大、調整(包括鹽度、溫度補償)，由模數轉換顯示。

溶氧儀實用的膜電極有兩種類型:極譜型(Polarography)和原電池型(Galvanic Cell)。極譜型(Polarography):電極中，由 (Au)環或鉑(Pt)金環作陰極;銀-氯化銀(或汞-氯化亞汞)作陽極。電解液為溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5~1.5伏的

極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當溶解氧透過薄膜到達 陰極表面，在電極上發生如下反應。

陰極被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ

同時，陽極被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl

在正常情況下，上述還原-氧化反應產生的擴散電流i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示:

i∞=nFA(Pm/L)Cs

式中:i∞-穩定狀態的擴散電流

n-得失電子數

F-法拉第常數(96500 庫侖)

A-陰極表面積(平方厘米)

Pm-薄膜的滲透系數(厘米2/秒)

L-薄膜的厚度(厘米)

Cs-溶解氧濃度(ppm)

當電極結構和薄膜確定之后，式中A、Pm、L、n等均為常數。令K= nFA(Pm/L)，則上

式中:i∞=KCs。