氫氣傳感器的分類及原理

氫氣傳感器在常溫下對氫氣敏感且具有很好的選擇性，可以作為檢測環(huán)境中氫氣濃度的傳感器，出于生產生活中對安全的要求，快速、靈敏的氫氣傳感器是十分必要的，能夠及時避免爆炸的可能性。

氫氣傳感器的分類及原理

1 、半導體型傳感器

以電阻型半導體傳感器為例: 　主要以 sno2 , zno,wo3 等金屬氧化物為氣敏材料 ,例如:國產 qm系列氫氣傳感器就是以 sno2 作為氫氣敏感材料 ,故也稱金屬氧化物半導體氫氣傳感器。其工作原理是:當吸附氫氣后 ,氫氣作為施主釋放出電子 ,與化學吸附層中的氧離子結合 ,于是載流子濃度發(fā)生變化 ,該變化值與氫氣體積分數(shù)存在一定的函數(shù)關系。

2、光纖傳感器

由于多種固態(tài)氫氣傳感器使用的都是電信號 ,一個共同的弊端就是可能產生電火花 ,對于氫氣體積分數(shù)較高的環(huán)境來說存在極大的安全隱患。而光纖傳感器使用的是光信號 ,所以 ,適用于易爆炸的危險環(huán)境 。

3、熱電型傳感器

首先 ,在基片上沉積一層熱電材料 ,然后 ,在熱電材料表面的某一部分沉積一層催化金屬 ,如 , pt, pd等 ,后 ,分別在催化金屬層、熱電薄膜層 (表面上無催化金屬 )引出電極 ,即獲得為簡單的熱電型氫氣敏感元件。當此敏感元件暴露在含氫氣的環(huán)境中 在催化金屬的,作用下 ,氫氣與氧氣反應生成水蒸汽并放出熱量 ,于是 ,沉積有催化金屬的一端溫度高 ,為熱端 ,無催化金屬的一端溫度低 ,為冷端 ,由于熱電材料的熱電發(fā)電效應 (seebeck效應 ) ,將這種熱端與冷端之間的溫差轉換為溫差電勢 ,以電信號的形勢輸出 ,從而實現(xiàn)對氫氣的檢測。