Potansiyometrik bir sensör, elektriksel yük taşıyan bileşikteki iyonik atomların veya moleküllerin tespitine dayanan bir bileşiğin hacimsel varlığını belirlemek için çok çeşitli endüstriyel işlemlerde kullanılan bir kimyasal sensör türüdür. Sensör bir akım akışı gerektirmez, ancak yalnızca bileşiğin kendisinin, ister sıvı ister gaz olsun, sensör cihazının elektrotları arasından geçmesi gerekir. 2011 yılı itibariyle üretilen en yaygın potansiyometrik sensör ünitelerinden biri, otomobillerde bulunan oksijen sensörüdür, ancak teknolojide başka birçok kullanım alanı bulunmaktadır.
Potansiyometrik bir sensörün merkezinde bulunan bir potansiyometrenin temel işlevi, bir referans elektrot üzerindeki bilinen bir voltajın, çalışan bir elektrotta değişen bir voltajla karşılaştırılması olarak kullanılmasıdır. Gerilim farkı, iki elektrot arasındaki katı bir elektrolit bileşiği, bir iyonik iletken formunda bir sıvı veya gaz olarak geçerken elektriksel bir yük elde ettiğinde meydana gelir. Yük seviyesi, mevcut iyonların miktarını belirlemek için kullanılır ve bu değer daha sonra beklenen kütle değerleriyle karşılaştırılabilir ve istenen bir denge durumunu korumak için kontrolleri aktive edebilir.
Lambda sondaları olarak da bilinen oksijen sensörleri, 1980'den beri Amerika Birleşik Devletleri'nde rutin olarak kullanılan bir potansiyometrik sensör olarak üretilen otomobillere dahil edildi ve araçların Kaliforniya gibi bazı eyaletlerde kirlilik kontrol standartlarına uymasını sağlamak ve optimize etmek için mevcut yakıt verimliliği için motorların performansı. Motor çalışırken bir otomobilin egzoz akımında bulunan iyonize oksijen miktarını ölçerek çalışırlar. Ardından araçtaki mikroişlemciler bu değeri alır ve egzoz gazları için en uygun değerlerle karşılaştırır. Çıkışta bir değişiklik olduğunda, bilgisayar kontrolü aracın hava / yakıt karışımını ve ateşleme zamanlamasını ayarlayarak yakıtın tamamen yanmasını ve kirliliğin azalmasını sağlar. Dizel yakıt, benzin, etanol veya bu yakıtların kombinasyonları ile güçlendirilmiş olsun, her türlü araç bu sensörlerden yararlanır ve cihazların daha modern versiyonları sadece oksijenin yanı sıra farklı egzoz gazlarını ölçer.
Potansiyometrik bir sensör için diğer kullanımlar, analitik kimyadaki trilyon başına parçalara kadar iz gaz analizini ve su, alkol ve kesin endüstriyel çözelti formüllerinin oluşturulmasında kullanılan diğer kimyasallar gibi çözücülerin polar miktarını tespit etmeyi içerir. 2011 yılı itibariyle yapılan araştırmalar ayrıca, potansiyometrik sensörün farmasötik analizde kullanılmasına yol açmıştır. Arıtma tesislerinden kaynaklanan atık su akıntılarındaki kurşun ve yüzey aktif maddelerin tespit edilmesinde ve tarım ve tıbbi alanların yanı sıra, çeşitli endüstrilerdeki çevre kirliliği kontrollerinde diğer birçok nedenden dolayı kullanılırlar. Kurşun veya toprak numunelerinin pH seviyesini belirlemek gibi ağır metalleri tespit etmek için kullanılan iyon zarı potansiyometrik sensör tasarımları, 15 saniye veya daha kısa sürede sonuç verebilir ve bozulmadan dört aya kadar tekrar tekrar kullanılabilir.
