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電化學(xué)傳感器的基本元件為：一個工作（或傳感）電極,、一個極板,，通常還包括一個參考電極。上述電極附于傳感器箱內(nèi),，襯以液體電解質(zhì)。工作電極位于一塊特氟綸薄膜的內(nèi)面上,，有多孔供氣流穿過,，但電解液無法滲透,。

氣體擴(kuò)散后進(jìn)入傳感器并穿過薄膜到達(dá)電極。氣體到達(dá)電極后將發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)——或?yàn)檠趸?，或?yàn)閴嚎s,，依氣體類型而定。例如,，一氧化碳可能被氧化為二氧化碳,；氧可能被壓縮為水。氧化反應(yīng)使電子通過外電路從工作電極流向極板,；與此相反,，壓縮反應(yīng)使電子從極板流向工作電極。上述電子流構(gòu)成電流,，并與氣體濃度互成比例,。儀器內(nèi)的電子根據(jù)校準(zhǔn)對電流進(jìn)行檢測及放大，并對輸出進(jìn)行測量,。儀器繼而向有毒氣體傳感器顯示氣體濃度,，如：有毒氣體傳感器以百萬分濃度（PPM）顯示，氧傳感器以百分比含量顯示,。