氫氣作為一種還原性氣體和載氣,在化工、電子、醫(yī)療、金屬冶煉,特別在軍事國防領(lǐng)域有著極為重要的應(yīng)用價值。但氫氣分子很小,在生產(chǎn)、儲存、運輸和使用的過程中易泄漏,由于氫氣不利于呼吸,無色無味,不能被人鼻所發(fā)覺,且著火點僅為 585 ℃,空氣中含量在 4.0％～75.6％范圍內(nèi) ,遇明火即發(fā)生爆炸 ,故在氫氣的使用中必須利用氫氣傳感器對環(huán)境中氫氣的含量進行檢測并對其泄漏進行監(jiān)測。但是有不少的朋友對于氫氣傳感器的原理卻知之甚少。那么您知道氫氣傳感器的原理是怎么樣的嗎?

氫氣傳感器分類以及原理：

1 、氫氣傳感器檢測原理一：金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）氫氣傳感器

金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）氫氣傳感器由一個加熱電阻器和一個由沉積在加熱器上的金屬氧化物層制成的敏感電阻器組成，加熱電阻器將傳感器加熱至其工作溫度（200–500°C）。金屬氧化物層的電阻隨溫度和周圍空氣中的氫含量而變化。

2、氫氣傳感器檢測原理二：熱導(dǎo)原理氫氣傳感器

導(dǎo)熱氣敏材料根據(jù)不同可燃性氣體與空氣導(dǎo)熱系數(shù)的差異來測量氣體濃度。通常導(dǎo)熱系數(shù)的差異通過電路轉(zhuǎn)化為電阻的變化，傳統(tǒng)的檢測方法是將待測氣體送入氣室，氣室的中心是熱敏元件，如熱敏電阻、鉑絲或鎢絲，加熱到一定溫度。

當(dāng)待檢測氣體的熱導(dǎo)率高時，熱量將更容易從熱敏元件中消散，并且其電阻將減小。改變的電阻將通過信號調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換電路(一種可以將傳感元件輸出的電信號轉(zhuǎn)換成便于顯示、記錄和控制的有用信號的電路)，在那里它被惠斯通電橋轉(zhuǎn)換成不平衡。

熱導(dǎo)式氣體傳感器是一種電子式氣體傳感器，是一種能夠感知環(huán)境中某種氣體及其濃度的裝置或器件。它可以將與氣體類型和濃度相關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號，以便進行檢測、監(jiān)控、分析和報警。然而，熱導(dǎo)式氣體傳感器在氣體檢測中也存在檢測精度差、靈敏度低、溫漂大等缺陷，限制了其廣泛應(yīng)用。

3、氫氣傳感器檢測原理三：催化燃燒原理氫氣傳感器

催化燃燒式氫氣傳感器由兩個珠狀物組成，珠狀物圍繞著一根在高溫（450°C）下工作的電線。一個珠子沒有添加催化劑被鈍化，這樣當(dāng)它與氫氣分子接觸時就不會發(fā)生反應(yīng)，作為背景參考。另一個珠子被涂上催化劑以促進與氣體的反應(yīng)。珠子通常放置在惠斯通電橋電路的獨立支腿上。當(dāng)氫氣存在時，催化珠上的電阻增加，而鈍化珠上的電阻沒有變化。這改變了電橋的平衡，改變了輸出電壓值Vout。

4、氫氣傳感器檢測原理四：電化學(xué)氫氣傳感器

電化學(xué)氫氣傳感器(H2傳感器）的工作原理與燃料電池相同。它們由一層薄薄的電解液隔開的陽極和陰極組成。當(dāng)氫氣通過電解液時，會發(fā)生可逆的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生與氣體濃度成比例的電流。電化學(xué)氫氣傳感器運行所需的功率非常小，其功耗在所有傳感器類型中是最低的。電化學(xué)氫氣傳感器具有靈敏度高、反應(yīng)時間短、校準(zhǔn)后重現(xiàn)性好、線性好、零點穩(wěn)定、交叉靈敏度相對較低等特點。它們在安全和過程控制應(yīng)用中非常有用。電化學(xué)氫氣傳感器的一個主要缺點是，隨著時間的推移，由于失去催化表面，靈敏度會降低。