Un senzor potențiometric este un tip de senzor chimic utilizat într-o gamă largă de procese industriale pentru a determina prezența volumetrică a unui compus pe baza detectării atomilor sau moleculelor ionice din compus care poartă o sarcină electrică. Senzorul nu necesită un flux de curent, ci doar compusul în sine, lichid sau gazos, trece între electrozii dispozitivului senzor. Una dintre cele mai comune unități de senzor potențiometrice fabricate începând cu 2011 este senzorul de oxigen încorporat în automobile, dar există multe alte utilizări pentru tehnologie.
Funcția de bază a unui potențiometru care se află în centrul unui senzor potențiometric este aceea că o tensiune cunoscută pe un electrod de referință este utilizată ca o comparație cu o tensiune care se modifică pe un electrod de lucru. Diferența de tensiune apare atunci când un compus electrolit solid dintre cei doi electrozi obține o sarcină electrică pe măsură ce trece un lichid sau un gaz sub forma unui conductor ionic. Nivelul de încărcare este utilizat pentru a determina cantitatea de ioni prezenți, iar această valoare poate fi apoi comparată cu valorile de masă așteptate și activarea controalelor pentru a menține o stare de echilibru dorită.
Senzorii de oxigen, cunoscuți și sub denumirea de sonde lambda, au fost incluși în automobilele fabricate în Statele Unite din 1980 ca senzor potențiometric de rutină și sunt prezenți pentru a se asigura că vehiculele îndeplinesc standardele de control al poluării în anumite state precum California și pentru a optimiza performanța motoarelor pentru eficiența consumului de combustibil. Ele funcționează prin măsurarea cantității de oxigen ionizat care este prezentă în fluxul de evacuare al unui automobil în timp ce motorul funcționează. Microprocesoarele din vehicul iau apoi această valoare și o compară cu valorile optime pentru gazele de eșapament. Acolo unde există o variație a ieșirii, controlul computerului poate regla amestecul de aer/combustibil al vehiculului și momentul aprinderii pentru a se asigura că există o ardere mai completă a combustibilului și o poluare redusă. Toate tipurile de vehicule, fie că sunt alimentate cu motorină, benzină, etanol sau combinații de astfel de combustibili, folosesc acești senzori, iar versiunile mai moderne ale dispozitivelor măsoară o gamă de diferite gaze de eșapament, în afară de doar oxigenul.
Alte utilizări pentru un senzor potențiometric includ analiza gazelor în urme în chimia analitică până la părți per trilion și pentru a determina cantitatea polară de solvenți, cum ar fi apa, alcoolul și alte substanțe chimice utilizate în crearea unor formule precise de soluție industrială. Cercetările din 2011 au condus, de asemenea, la utilizarea senzorului potențiometric în analiza farmaceutică. Sunt utilizați pentru a detecta plumbul și agenții tensioactivi în fluxurile de apă uzată de la stațiile de epurare și din multe alte motive în domeniul agricol și medical, precum și pentru controlul poluării mediului într-o serie de industrii. Modelele de senzori potențiometrici cu membrană ionică utilizate pentru detectarea metalelor grele, cum ar fi plumbul sau la determinarea nivelului pH-ului probelor de sol, pot da rezultate în 15 secunde sau mai puțin și pot fi utilizate în mod repetat timp de până la patru luni, fără a se degrada.