CN101571506B - 甲醛传感器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种超低浓度电化学甲醛传感器，可以检测到10ppb的低浓度，包括至少一个工作电极，一个补偿电极及一个对电极，补偿电极与工作电极位于同一工作面上但被隔离在不同的空间中，补偿电极所处的空间中包括选择性去除甲醛的补偿电极过滤层。该甲醛传感器通过引入一个平行的且和工作电极特性无限一致的补偿电极，扣除干扰气体的影响，还扣除了因环境温度或湿度变化造成的甲醛检测的误差，从而克服了传统电化学传感器检测低浓度甲醛时因干扰因素太多而造成分辨率低的困难，因此检测限低并且选择性高。本发明的传感器还克服了市场现有产品操作复杂和不能连续测量的缺点。

Description

甲醛传感器

技术领域

本发明涉及甲醛检测技术领域，具体地说，涉及一种低浓度甲醛传感器。

背景技术

甲醛又称蚁醛，一种挥发性有机化合物，无色，有强烈刺激性气味。其对人体的健康危害表现在刺激眼睛和呼吸道，造成肺，肝及人体免疫功能的异常，1995年，甲醛被国际癌症研究机构(IARC)确定为可疑致癌物。2004年甲醛又被国际癌症研究机构(IARC)确定为第一类致癌物。

一般：甲醛浓度在

0.01～3.1mg/m3，即0.008～2ppm时造成头痛，头晕，失眠；

0.06～0.07mg/m3，即0.05～0.06ppm时，儿童发生气喘病；

0.12～1.2mg/m3，即0.1～1ppm时能致使肝功能，肺功能异常，免疫系统异常。

我国公共场所卫生标准规定空气中甲醛的最高浓度容许浓度为0.G12mg/m3[0.1ppm]居室空气中甲醛的卫生标准0.10mg/m3[0.08ppm，即80ppb][GB/T16G127-1995]。

甲醛的主要来源为：

室外空气中甲醛的来源主要为石油，煤，天然气等的燃烧，润滑油的氧化分解，汽车排放，大气光化学反应及其一些生产甲醛，脲醛树脂，化学纤维，染料，橡胶制品，塑料，墨水，喷漆，涂料等的工厂。

室内的甲醛主要来源于一些建筑材料，家具，各种粘合剂涂料，合成织品等。比如各种人造板，地毯合成物，清洗剂及化妆品等。

据某不完全统计，目前90％的新装修房甲醛超标。因此，准确地检测室内及周围环境甲醛的浓度对保护人民的健康具有十分重要的意义。通过确保生活环境的安全有效的减少因环境危害而重大疾病或者死亡，是一个关系国泰民生的重大问题。

常用的甲醛检测的方法有变色法(比如中国专利CN1825094A、CN1458516A、CN2572399Y、CNG1256421A、CN1563954A、CN2616903Y、CN1589952A)，催化燃烧法，GC/TSD，GC/FID，GC/NPD，HPLC/UV，以及电化学方法等。

其中，变色法一般为甲醛检测管和检测试纸(或试液)。这种方法虽然价格低廉，但可靠性较差，并且灵敏度不高，一般不能用于ppb级的检测；且产品多为一次性，产品弊端较多，并且这种使用后即抛弃的做法还给社会环境带来潜在的二次污染。日本理研在变色检测基础上加入分光光度计来读取变色，以便提高其检测的准确性和精确性，但这又大大增加了产品的成本。

催化燃烧法则一般选择性较差，且灵敏度很低，无法做到超低浓度的检测，且性能不稳定。

气相色谱法和液相色谱法则一般操作较复杂，仪器成本高，操作维修很麻烦。

相比较而言，电化学检测方法则能克服上面的不足，电化学传感器一般体积小，操作方便，价格适中，并且结合精密的电极制备技术和机械加工水平，可以达到ppb级的检测。并且通过特殊的手段，一般可以达到良好的检测选择性。

但目前市场上的电化学甲醛检测器仍存在诸多不足，比如检测限高，分辨率低，选择性差，稳定性不好等问题。尤其当检测到超低浓度时，来自气体的干扰，由于温度和湿度变化而造成的传感器信号的变化都会给正确的检测甲醛浓度带来困难。这些本来在ppm级浓度检测时可以通过信号补偿的方式就能消除的干扰，在ppb级浓度的检测中必须采取其它的方式予以消除。因此现有的电化学检测技术很难做到检测的专一性和准确性。

以目前市场上2款比较优越的电化学甲醛检测器为例：

日本新宇宙公司推出一款xp-308甲醛检测仪，该检测仪采用传统的无选择性的电化学甲醛传感器，并随机配备了2个过滤器，其中一个过滤器可选择性的将甲醛除去而保留其它的任何物质，另一个过滤器不除去甲醛，也不除去其它任何物质，而是作为空白，故通过先后将被测气体通过第一个和第二个过滤器，检测器得到的2个检测信号的差即为甲醛的浓度。该检测仪通过先后通过2个过滤器得到的信号相减的方式扣除了空气中其它气体的干扰。但这种方法在某些特殊场合则可靠性变差，比如当空气中某种干扰气体的浓度正在上升或者下降时，则由于2次测量的时间不一致，导致这种干扰气体在2次测量时的信号不一致，从而造成得到的甲醛浓度误差很大甚至误读。另外一方面，仪器的读数在2次过滤器切换过程中很难避免造成误差。而且该检测器为间歇式测量，客户操作不方便，测量比较费时。

Interscan推出一款4160型甲醛检测仪，分辨率较高，最低可测到10ppb，但其受周围干扰很大，比如，空气中CO₂浓度增加将导致其读数偏负，空气中的SO₂、H₂S、NH₃、NO等均对其度数有很大的影响。其对温度和湿度的也比较敏感，给ppb级甲醛的测量带来很大的误差。而且该传感器需要定期称重，如其重量低于其设定值则补充电解液予传感器，否则传感器将失效，这给传感器的使用造成很多不便。

发明内容

为克服以上产品的不足，本发明提供一种甲醛传感器，通过在与工作电极在同一工作面上引入一个和工作电极特性无限一致的补偿电极，不但扣除了干扰气体的影响，还扣除了因环境温度或湿度或压力变化造成的甲醛检测的误差，做到了专一性。克服了传统电化学传感器检测低浓度甲醛时因干扰因素太多而造成分辨率低的困难，做到了低检测限，可以检测到10ppb的低浓度，还克服了市场现有产品操作复杂和不能连续测量的缺点。

根据本发明的一方面，提供一种甲醛传感器，为电化学传感器，该传感器至少包括工作电极、补偿电极、对电极、和电解质腔，所述补偿电极与工作电极的特性一致；所述补偿电极与工作电极位于同一工作面上但被隔离在不同的空间中；所述补偿电极所处的空间中包括选择性去除甲醛的补偿电极过滤层，所述传感器对甲醛测定的信号输出是工作电极和补偿电极的输出之差。

所述传感器的工作电极和补偿电极为气体扩散电极，所述工作电极上方设有第一扩散孔，而所述补偿电极上方设有第二扩散孔；所述的补偿电极和工作电极被隔离在不同的空间中是指通过加入隔板来防止工作电极和补偿电极之间有气体混合或相互渗透，即通过第一扩散孔的气体只能到达工作电极，而通过第二扩散孔的气体，只能到达补偿电极。

所述补偿电极与工作电极位于同一工作面上是指补偿电极和工作电极及其补偿电极扩散孔和工作电极扩散孔朝向同一个方向，保证二者接触到的被测气体组分一致，即二者在组分上的误差小于1％。

所述补偿电极用于抵消工作电极上环境温度，湿度，压力及其它干扰气体的响应；所述补偿电极的主要成分和制作工艺与工作电极相同，所述的补偿电极的特性包括其对温度，湿度，压力及环境中共存气体的响应，所述的补偿电极和工作电极的特性一致是指在相同的环境下同一时间内，补偿电极和工作电极的输出值偏差小于5％，更好小于1％，最好小于0.1％。

在补偿电极和扩散孔之间有一补偿电极过滤层，所述补偿电极过滤层用于过滤除去测定气体中所含有的甲醛。

所述补偿电极过滤层是由与甲醛反应化学物质或专一吸附的材料，或它们的混合物以及载体组成；其中所述的化学物质包括2，4-二硝基二苯肼，磷酸羟胺，亚硫酸氢钠及碱石灰的混合物；所述的专一吸附材料包括经过处理和修饰的活性炭，分子筛，树脂；以及所述的载体包括硅胶，Al₂O₃，分子筛，石英砂。

所述传感器包括一工作电极，工作电极主要对甲醛有响应，对环境的温度，湿度，压力和共存干扰气体有响应相对于对甲醛响应很小或者无响应，其作用是测定包括甲醛、环境干扰气体和环境温度，湿度，压力的总的输出。

所述工作电极的主要组成为活性组分与高分子聚合物粘结剂粘附于防水气体扩散膜上；工作电极的活性组分包括金属，非金属的对甲醛有电催化活性的物质，主要包括Pt，Au，Pd，Ag，Mn，Ru，Rd，Ir或者其合金或组合；金属材料中添加非金属材料，包括石墨，碳；所述的粘结剂包括teflon或nafion在内的高分子聚合物。

所述传感器的工作电极和补偿电极为气体扩散电极，所述工作电极上方设有第一扩散孔，而所述补偿电极上方设有第二扩散孔，所述工作电极和第一扩散孔之间具有工作电极过滤层，用于平衡两个电极之间的气体扩散情况；所述的工作电极过滤层用于限流，不吸附任何对工作电极有响应的物质；所述的工作电极过滤层包括高温烧结后的二氧化硅，氧化铝，多孔陶瓷片，多孔高分子聚合物膜。

所述传感器的工作电极和补偿电极为气体扩散电极，所述工作电极上方设有第一扩散孔，而所述补偿电极上方设有第二扩散孔，所述第一扩散孔和第二扩散孔的厚度和面积满足下述的关系：气体分别经过两个扩散孔和过滤层限流后，到达工作电极和补偿电极上的气体的流量始终保持一个恒定的倍数。

本发明的甲醛传感器通过引入一个平行的且和工作电极特性无限一致的补偿电极来扣除干扰气体的影响，还扣除了因环境温度或湿度变化造成的甲醛检测的误差，做到了专一性。克服了传统电化学传感器检测低浓度甲醛时因干扰因素太多而造成分辨率低的困难，做到了低检测限，可以检测到10ppb的低浓度，还克服了操作复杂和不能连续测量的缺点。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是本发明的甲醛传感器的切面图。

图2是本发明的甲醛传感器工作和补偿电极的俯视图。

图3是本发明的甲醛传感器工作和补偿电极及其过滤层和扩散孔的示意图。

图4是本发明甲醛传感器检测2ppm甲醛的响应曲线。

图5是本发明传感器的对0.1～5ppm甲醛的线性响应。

图6是本发明传感器的分别对20ppb和100ppb低浓度甲醛的响应曲线。

具体实施方式

本发明的甲醛传感器的基本设计原理如下：

同传统的电化学传感器一样，本发明的甲醛传感器包括一个工作电极，一个辅助电极和一个参比电极包括电解液，必要的导线及气体扩散孔。传感器是通过气体扩散控制的原理来检测气体浓度的。所不同的是，本发明在传感器内部加入一个与工作电极特性无限一致的补偿电极，该补偿电极平行于工作电极并与工作电极一起朝向传感器扩散孔的一面，即在同一个工作面上。

在补偿电极和工作电极上面各设有扩散孔，但在补偿电极的扩散孔前面加入了一个能选择性的去除甲醛的补偿电极过滤层，该补偿电极过滤层只去除甲醛或醛类物质，不除去其它任何物质，比如，水，硫化氢，一氧化碳，苯等各种有机挥发物。该对甲醛选择性过滤的补偿电极过滤层是由与甲醛反应化学物质或专一吸附的材料，或它们的混合物以及载体组成；其中所述的化学物质包括2，4-二硝基二苯肼，磷酸羟胺，亚硫酸氢钠及碱石灰的混合物；所述的专一吸附材料包括经过处理和修饰的活性炭，分子筛，树脂；以及所述的载体包括硅胶，Al₂O₃，分子筛，石英砂。该补偿电极过滤层的制备方法可以是任何该领域常用的制备方法。

为保证其一致性，本发明使用的工作电极和补偿电极因电极偏差而带来的测量误差小于5％，更好小于1％，最好小于0.1％。

参考图1所示，揭示了本发明的甲醛传感器的切面图。该甲醛传感器包括：

外壳1，限定一内部容积；

电解质腔2，形成在内部容积的底部，盛装传感器所需要的电解质；

电解质传递材料3，在电解质腔2中扩散，并延伸至电解质腔2的上方；

密封部件4，底面位于延伸至电解质腔2的上方的外侧，上面位于工作电极E1和补偿电极E2的下面，围绕壳体内腔一周并与壳体内腔壁紧密接触，其下底面中间留有供电解质传递的孔道，所述密封部件4防水且透气；

对电极E4，位于所述电解质腔2的上方，嵌入至所述电解质传递材料3中，还嵌入至所述密封部件4中；

在一特定实施例中还包括参比电极(E3)，位于所述对电极(E4)的上方，嵌入至所述电解质传递材料(3)中，所述参比电极(E3)体积小于所述对电极(E4)且不与所述密封部件(4)接触；

传感器盖5，与外壳1相匹配，用于封闭整个传感器；

管脚6，从外壳1的底部延伸出。

上述的部件与传统的电化学传感器制作原则一致，继续参考图1，本发明的甲醛传感器还包括布置于参比电极E3上方的工作电极E1和补偿电极E2。补偿电极E2是与工作电极E1特性无限一致的电极，补偿电极E2与工作电极E1平行布置在同一高度，隔板G12隔离补偿电极E2与工作电极E1所处的空间，工作电极E1上方设有第一扩散孔P1，而补偿电极E2上方设有第二扩散孔P2，第一扩散孔P1和第二扩散孔P2在一特定的实施例中都是开设在传感器盖5上。补偿电极E2和第二扩散孔P2之间具有补偿电极过滤层F2。该补偿电极过滤层F2用于选择性地去除醛类的物质，其制造材料的包括与甲醛反应化学物质或专一吸附的材料，或它们的混合物以及载体组成；其中所述的化学物质包括2，4-二硝基二苯肼，磷酸羟胺，亚硫酸氢钠及碱石灰的混合物；所述的专一吸附材料包括经过处理和修饰的活性炭，分子筛，树脂；以及所述的载体包括硅胶，Al₂O₃，分子筛，石英砂。在一特定的实施例中，本发明的传感器在工作电极E1和第一扩散孔P1之间具有空白过滤层F1，该空白过滤层F1用于平衡两电极之间的气体扩散情况，不吸附任何对工作电极有响应的气体其制造材料的一例可以是高温烧结后的二氧化硅，氧化铝，多孔陶瓷片，多孔高分子聚合物膜等。

图2揭示了本发明的甲醛传感器中工作和补偿电极的俯视图。而图3揭示了本发明的甲醛传感器工作和补偿电极及其过滤层和扩散孔的典型布置的示意图。

工作电极E1和补偿电极E2较佳的实现为气体扩散电极，为金属或非金属催化材料及聚合物黏附在防水透气膜上而得到。对于工作电极E1和补偿电极E2，有如下的几点要求：

a.两个电极采用相同的材料及制造工艺并且面积大小尽量一致，其特性误差小于5％，最好小于1％。特性是指其对温度，湿度，压力及环境中共存气体的响应。两个电极可以是同一个大的电极被分成了相同的二个部分，中间制作成不导电不透气的隔离部分。

b.制作电极的材料一般为对甲醛有催化活性的金属或非金属催化材料掺杂防水透气材料或聚合物。电极的主要组成为活性组分与高分子聚合物粘结剂粘附于防水气体扩散膜上；工作电极的活性组分包括金属，非金属的对甲醛有电催化活性的物质，主要包括Pt，Au，Pd，Ag，Mn，Ru，Rd，Ir或者其合金或组合；金属材料中添加非金属材料，包括石墨，碳；所述的粘结剂包括teflon或nafion在内的高分子聚合物。而防水透气膜材料一般为各种含氟的高分子材料。

补偿电极过滤层F2为选择性的甲醛过滤物经适当的包装而形成，而工作电极过滤层F1可以使用也可以不使用，如果使用的话，工作电极过滤层F1使用空白过滤层，用于平衡两电极之间的气体扩散情况。根据一实施例，工作电极空白过滤层F1采用高温烧结后的二氧化硅，氧化铝，多孔陶瓷片，多孔高分子聚合物膜等。补偿电极过滤层F2采用2，4-二硝基苯肼。

参考图1和图3所示，工作电极E1和补偿电极E2上方各自有一扩散孔，分别为第一扩散孔P1和第二扩散孔P2，都是形成在传感器盖5上。这两个扩散孔P1和P2的面积和厚度应保持一定的关系，其所遵循的原则是保证气体分别经过两个扩散孔限流后，再经过过滤层进一步限流后，最后到达两个电极上时，使得到达两个电极上的气体的流量是相同的或始终保持一个恒定的倍数，而后者(始终保持一个恒定的倍数)给计算带来诸多麻烦，处于简化的考虑，以到达两个电极上的气体的流量是相同为佳。另外，为设计方便，可以将第一扩散孔P1和第二扩散孔P2的厚度设定在相同大小且始终保持不变，从而单独的调解其面积来调节两个电极上气体扩散流量的大小。

所以，P1和P2具有如下的关系：

当不采用工作电极过滤层F1时，即工作电极E1上不安装气体扩散平衡用的过滤层适，根据补偿电极过滤层F2透气性的大小，第二扩散孔P2的面积适当大于第一扩散孔P1以保证二者气流的一致性。

当采用了工作电极空白过滤层F1时，则根据工作电极过滤层F1和补偿电极过滤层F2透气性的关系来确定第一扩散孔P1和第二扩散孔P2的大小，比如：当工作电极过滤层F1和补偿电极过滤层F2透气性完全一致时，第一扩散孔P1和第二扩散孔P2的面积大小也保持完全一致，而当工作电极过滤层F1的透气性大于补偿电极过滤层F2时，则第二扩散孔P2的面积适当的大于第一扩散孔P1的面积以达到气流一直的目的，反之，亦然。

在工作电极E1和补偿电极E2之间有一隔板G12，通过该隔板将工作电极E1和补偿电极E2隔离在2个不同的空间中，其目的是防止工作电极E1和补偿电极E2之间有气体混合或相互渗透，使得经过第一扩散孔P1的气体只能到达工作电极E1，而经过第二扩散孔P2的气体只能到达补偿电极。隔板G12可以是各种防水不透气的膜材料，比如被压制的无孔teflon材料，或ABS，PC等。

上述结合图1-图3所示出的甲醛传感器的工作原理如下：

补偿电极E2上的电流记做i₂；背景电流记做：B₂；

工作电极E1上的电流记做i₁；背景流记做：B₁；

环境中总的在工作电极上有响应的气体浓度记做：C_tt；

环境中甲醛的浓度记做C_HCHO；

于是有：

i₂＝k₂C_HCHO+k₂’C_tt+B₂

i₁＝k₁’C_tt+B₁

当C_HCHO＝0时

i₂₀＝k₂’C_tt+B₂(1)

i₁₀＝k₁’C_tt+B₁(2)

(1)-(2)，得到i₂₀-i₁₀＝C_tt(k₂’-k₁’)+(B₂-B₁)(3)

当C_HCHO＝某一值时，

i₂＝k₂C_HCHO+k₂’C_tt+B₂(4)

i₁＝k₁’C_tt+B₁(5)

(4)-(5)，得到i₂-i₁＝k₂C_HCHO+C_tt(k₂’-k₁’)+(B2-B1)(6)

(6)-(3)，得到C_HCHO＝[(i₂-i₁)-(i₂₀-i₁₀)]/k₂

令j＝i₂-i₁，j₀＝i₂₀-i₁₀，K＝k₂，

于是得到：j＝KC_HCHO+j₀(7)

根据电极的一致性水平，j₀是一个无限接近0的常数。

因此，最终得到的信号与甲醛的浓度成正比，并且由于公式(7)中不涉及背景电流，因此，由于环境温度，湿度，压力造成的背景电流的变化则对检测无影响。并且干扰气体造成的响应也被扣除了。

参考图4-图6，其分别是本发明甲醛传感器检测2ppm甲醛、0.1～5ppm甲醛、20ppb和100ppb低浓度甲醛的检测响应曲线。

采用本发明的甲醛传感器对2ppm甲醛的响应曲线如图4所示，其线性如图5所示。从图4可以看出，当对传感器通2ppm甲醛气时，工作电极上约1.8v的信号变化，而补偿电极上无信号变化，二者之差则是2ppm甲醛对应的信号。对传感器通不同浓度的甲醛气体，并将工作电极和补偿电极上的信号相减，得到各浓度下的响应信号，以浓度为横坐标，该相减之后的信号为纵坐标，得到了浓度和响应电压之间的线性关系，如图5所示。

图6是采用本发明的甲醛传感器对20ppb和100ppb的低浓度甲醛的响应曲线。

本发明的甲醛传感器通过引入一个平行的且和工作电极完全一致的补偿电极来扣除干扰气体的影响，还扣除了因环境温度湿度或压力变化造成的甲醛检测的误差，做到了专一性。克服了传统电化学传感器检测低浓度甲醛时因干扰因素太多而造成分辨率低的困难，做到了低检测限，可以检测到10ppb的低浓度，还克服了市场现有产品操作复杂和不能连续测量的缺点。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (8)

1.一种甲醛传感器，该传感器至少包括工作电极(E1)、补偿电极(E2)、对电极(E4)、和电解质腔(2)，其特征在于，所述补偿电极与工作电极的特性一致；所述补偿电极与工作电极位于同一工作面上但被隔离在不同的空间中；所述工作电极上方设有第一扩散孔，所述工作电极和第一扩散孔之间具有工作电极过滤层，所述工作电极过滤层用于平衡所述工作电极和补偿电极之间的气体扩散情况，所述补偿电极所处的空间中包括选择性去除甲醛的补偿电极过滤层，所述传感器对甲醛测定的信号输出是工作电极和补偿电极的输出之差且所述信号输出j符合关系式：j＝KC_HCHO+j₀，其中，C_HCHO为环境中甲醛的浓度，j₀为无限接近0的常数；

所述补偿电极上方设有第二扩散孔，所述补偿电极过滤层设置于所述第二扩散孔和补偿电极之间，所述补偿电极过滤层用于过滤除去测定气体中所含有的甲醛，所述测定气体经过所述补偿电极过滤层后到达所述补偿电极；

所述第一扩散孔和第二扩散孔的厚度和面积满足下述关系：气体分别经过两个扩散孔和过滤层限流后，到达所述工作电极和补偿电极上的气体的流量始终保持一个恒定的倍数；

所述工作电极和补偿电极对环境气体的响应关系为：

i₁＝k₁’C_tt+B₁，其中，i₁为所述工作电极上的电流，C_tt为环境中总的在所述工作电极上有响应的气体浓度，B₁为背景电流；和

i₂＝k₂C_HCHO+k₂’C_tt+B₂，其中，i₂为所述补偿电极上的电流，C_HCHO为环境中甲醛的浓度，C_tt为环境中总的在所述工作电极上有响应的气体浓度；B₂为背景电流。

2.权利要求1所述的甲醛传感器，所述传感器的工作电极和补偿电极为气体扩散电极；所述的补偿电极和工作电极被隔离在不同的空间中是指通过加入隔板(G12)来防止工作电极(E1)和补偿电极(E2)之间有气体混合或相互渗透，即通过第一扩散孔的气体只能到达工作电极(E1)，而通过第二扩散孔的气体，只能到达补偿电极(E2)。

3.如权利要求1所述的甲醛传感器，所述补偿电极与工作电极位于同一工作面上是指补偿电极和工作电极及其补偿电极扩散孔和工作电极扩散孔朝向同一个方向，保证二者接触到的被测气体组分一致，即二者在组分上的误差小于1％。

4.如权利要求1所述的甲醛传感器，其特征在于，所述补偿电极(E2)用于抵消工作电极上环境温度，湿度，压力及其它干扰气体的响应；

所述补偿电极(E2)的主要成分和制作工艺与工作电极(E1)相同，所述的补偿电极的特性包括其对温度，湿度，压力及环境中共存气体的响应，所述的补偿电极和工作电极的特性一致是指在相同的环境下同一时间内，补偿电极和工作电极的输出值偏差小于5％。

5.如权利要求1所述的甲醛传感器，其特征在于所述补偿电极过滤层(F2)是由与甲醛反应化学物质或专一吸附的材料，或它们的混合物以及载体组成；其中

所述的化学物质包括2，4-二硝基二苯肼，磷酸羟胺，亚硫酸氢钠及碱石灰的混合物；

所述的专一吸附材料包括经过处理和修饰的活性炭，分子筛，树脂；以及

所述的载体包括硅胶，Al₂O₃，分子筛，石英砂。

6.如权利要求1所述的甲醛传感器，其特征在于，所述工作电极(E1)主要对甲醛有响应，对环境的温度，湿度，压力和共存干扰气体有响应相对于对甲醛响应很小或者无响应，其作用是测定包括甲醛、环境干扰气体和环境温度，湿度，压力的总的输出。

7.如权利要求6所述的甲醛传感器，其特征在于，所述工作电极(E1)的主要组成为活性组分与高分子聚合物粘结剂粘附于防水气体扩散膜上；

所述的工作电极(E1)的活性组分包括金属，非金属的对甲醛有电催化活性的物质，主要包括Pt，Au，Pd，Ag，Mn，Ru，Rd，lr或者其合金或组合；

所述金属材料中添加非金属材料，包括石墨，碳；

所述的粘结剂包括teflon或nafion在内的高分子聚合物。

8.如权利要求1所述的甲醛传感器，其特征在于，所述传感器的工作电极和补偿电极为气体扩散电极；

所述的工作电极过滤层(F1)用于限流，不吸附任何对工作电极有响应的物质；

所述的工作电极过滤层包括高温烧结后的二氧化硅，氧化铝，多孔陶瓷片，多孔高分子聚合物膜。