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二氧化硫電化學傳感器采用定電位電解傳感器，在電解液中放兩個電極，電極之間加一定的電壓，當被測氣體擴散到傳感器內部后，在工作電極和對電極之間發生電解反應，產生電解電流，其輸出與氣體濃度成比例。通過測量電解電流即可獲得氣體的濃度。

由于傳感器本身的固有阻抗，檢測氣體產生的電解電流和給定電位會產生變化，為解決這個問題，在傳感器內部增加一個參比電極，在工作電極和參比電極之間保持一個恒電位，其作用是恒定工作電極和參比電極之間的電位。