氫氣壓力傳感器主要利用材料的電特性與氫濃度之間的函數關系,通過檢測電物理量來測量氫濃度。根據工作原理的不同,氫氣壓力傳感器可分為電阻式和非電阻式。
1) 電阻式氫傳感器
電阻式氫傳感器主要是一種半導體金屬氧化物氫傳感器。當半導體金屬氧化物吸附氧氣時,電阻率將顯著增加。當還原性氣體(如氫氣)還原金屬氧化物化學吸附層中的氧氣時,電阻率將相應改變。氫氣濃度可以通過檢測電阻的變化來檢測。

大多數半導體金屬氧化物傳感器使用氧化錫作為敏感材料,平均響應時間為4S至20s,可測量的氫濃度范圍為10ppm至20ppm。使用單一金屬氧化物制氫的選擇性不高。為了提高選擇性,可以摻雜對氫具有良好選擇性的金屬材料,如鈀、鉑等。
電阻式氫傳感器響應速度快,使用壽命長,可達10年。然而,它對氫的選擇性較差,很容易受到其他還原性氣體的干擾,如甲烷、一氧化碳、醇類等。
2) 非電阻式氫傳感器
非電阻式氫氣傳感器主要利用材料電容或勢壘與氫氣濃度形成一定的函數關系。根據傳感器的工作原理和結構,將其分為肖特基二極管型和場效應型
管狀的
目前,肖特基二極管傳感器得到了廣泛的應用。肖特基兩級管狀氫傳感器的基本原理是:在半導體上沉積一層非常薄的金屬,形成“肖特基結”。當氫與肖特基結接觸時,它以催化性能吸附在金屬表面,并迅速催化分解為h。h通過金屬晶格間隙,擴散到金屬-半導體界面,由于h的存在,對傳感器施加一定的偏置電壓,半導體二極管的特性曲線漂移,傳感器通過檢測電壓或電容的變化來檢測氫氣濃度。
氫氣壓力傳感器具有結構簡單、易于小型化、易于集成化等優點。但其工作所需溫度高,增加了能耗,工作過程中容易產生電火花,因此不適用于易燃易爆場所的氫氣濃度檢測。
目前,氫氣壓力傳感器廣泛應用于各個行業。傳感器的正確安裝對其使用壽命有很大貢獻。我將介紹氫氣壓力傳感器的安裝技巧:
1.安裝前的準備:
(1) 首先,在正常大氣壓力和標準溫度的前提下,檢查壓力傳感器的頻率響應值。
(2) 驗證壓力傳感器的編碼和響應頻率回波信號的正確性。
2.適用于設備定向:
為了確定壓力傳感器的產品數量和安裝位置,有必要根據充氣網的每個充氣部分來考慮。
(1) 壓力傳感器的安裝技巧應沿著電纜進行,裝置應安裝在電纜討論處。
(2) 安裝電纜上安裝了四個以上的壓力傳感器。靠近電話局的兩個壓力傳感器之間的距離不應超過200米。
(3) 在電纜的開頭和末端各安裝一個。
(4) 應安裝一個用于安裝電纜的分支點。如果分支點小于100m,可以安裝一個。
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