新型微電極探針式氧傳感器（DO MEA），原理（由兩個(gè)與電解質(zhì)相接觸的金屬電極及選擇性薄膜組成，氧敏感薄膜只能透過氧和其他氣體，水和可溶解物質(zhì)不能透過。透過膜的氧氣在陰極上還原，產(chǎn)生微弱的擴(kuò)散電流，在一定溫度下電流大小與水樣溶解氧含量成正比。），響應(yīng)時(shí)間更快為15 s，測(cè)定范圍0～9 mg/L。該傳感器有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)是探針可以滲透到被測(cè)樣內(nèi)部，故所測(cè)數(shù)據(jù)更精確。為了避免這種傳感器受到選擇性薄膜中物質(zhì)的污染，將探針頭設(shè)計(jì)成為內(nèi)凹陷的，這樣可以獲得更穩(wěn)定的靈敏度以及更快的響應(yīng)時(shí)間，而凹陷面的直徑與長(zhǎng)度是決定該傳感器靈敏度最重要的兩個(gè)因素。圖1是該電極探針頭示意圖。

利用光刻技術(shù)制造溶解氧微電極陣列傳感器

圖1微電極探針頭

圖2微電極陣列

利用MEMS技術(shù)制作出如圖2所示的Au微電極，它的形狀，微電極數(shù)目以及它們的位置都很容易通過重新設(shè)計(jì)相關(guān)的掩膜板圖來改變，因此可以很好的控制電極的形狀與排布，有利于多位置多角度的分析檢測(cè)。該微電極上每個(gè)電極位點(diǎn)對(duì)溶解氧濃度都有很好的線性響應(yīng)，而且使用壽命在10 d以上。將此微電極探針放置于好氧顆粒上方，通過對(duì)溶解氧濃度的監(jiān)測(cè)，估計(jì)出溶解氧在好氧顆粒表面的有效擴(kuò)散系數(shù)為1.19×10-9m2/s。

好氧顆粒對(duì)于污水處理而言是一種很有前途的技術(shù)基礎(chǔ)，而該電極探針可以深入到好氧顆粒內(nèi)部，測(cè)定其內(nèi)部不同深度處溶解氧濃度，因此有很重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。