催化燃烧传感器参数的定义

催化燃烧式和半导体式气体传感器简介
催化燃烧式传感器是白金电阻表面制备耐高温催化剂层，一定温度下，可燃性气体其表面催化燃烧，燃烧是白金电阻温度升高，电阻变化，变化值是可燃性气体浓度函数。

催化燃烧式气体传感器选择性检测可燃性气体：凡是可以燃烧，都能够检测；凡是不能燃烧，传感器都没有任何响应。

当然，凡是可以燃烧，都能够检测这一句有很多例外，总来讲，上述选择性是成立。

催化燃烧式气体传感器计量准确，响应快速，寿命较长。

传感器输出与环境爆炸危险直接相关，安全检测领域是一类主导位传感器。

缺点：可燃性气体范围内，无选择性。

暗火工作，有引燃爆炸危险。

大部分元素有机蒸汽对传感器都有中毒作用。

目前这种传感器主要供应商中国、日本、英国（发明国）！目前中国是这种传感器最大用户，也拥有最佳传感器生产技术，尽管不断有各种各样代理商宣传上干扰社会对这种传感器认识，毕竟，催化燃烧式气体传感器主流制造商国内。

半导体式气体传感器是利用一些金属氧化物半导体材料，一定温度下，电导率环境气体成份变化而变化原理制造。

比如，酒精传感器，就是利用二氧化锡高温下遇到酒精气体时，电阻会急剧减小原理制备。

半导体式气体传感器可以有效用于：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多气体检测。

尤其是，这种传感器成本低廉，适宜于民用气体检测需求。

下列几种半导体式气体传感器是成功：甲烷（天然气、沼气）、酒精、一氧
化碳（城市煤气）、硫化氢、氨气（包括胺类，肼类）。

高质量传感器可以满足。

催化燃烧式传感器原理传感器工作时，可燃气体与空气混合进入触媒床内，在触媒的作用下发生氧化反应，释放出热量。

触媒床上设置的温度传感器可以测量到因反应产生的温度增加。

同时，另一个温度传感器用于检测周围环境的温度。

当可燃气体的浓度超过了传感器的上限时，即超过了其灵敏度范围，反应会失控并产生火焰。

这时，温度传感器会测量到显著的温度上升，电子控制器会通过分析温度变化来判断可燃气体的浓度。

标准的催化燃烧式传感器通常是基于电桥设计的。

电子控制器会测量触媒床上的温度变化，并将其转化为电阻值的变化。

这些电阻值通过电桥电路来测量，电桥的输出信号与可燃气体的浓度成正比。

电子控制器会将传感器的输出信号转化为相应的电压或电流输出，然后可以通过显示器或其他设备进行读取和处理。

催化燃烧式传感器的优点之一是其响应速度快。

由于催化反应可以产生大量的热量，所以传感器可以在短时间内迅速响应可燃气体的浓度变化。

此外，催化燃烧式传感器对多种可燃气体都具有较好的检测能力，因为大部分可燃气体都是经过催化反应燃烧的。

然而，催化燃烧式传感器也存在一些缺点。

首先，其灵敏度受到温度影响较大。

传感器的精度和灵敏度会随着温度的变化而变化。

其次，催化剂受到污染或中毒物质的影响，会导致传感器的响应性能下降甚至失效。

而且，催化燃烧式传感器在测量过程中会消耗氧气，需要保证周围氧气的充足供应。

综上所述，催化燃烧式传感器利用催化剂促使可燃气体与氧气燃烧的原理来检测可燃气体的浓度。

通过测量触媒床的温度变化，并转换为电阻值的变化，可以测量到可燃气体的浓度。

然而，催化燃烧式传感器的性能受到温度和催化剂污染的影响，需要进行有效的维护和保养。

催化燃烧型mems气体传感器相关标准下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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催化燃烧传感器参数的定义(一)—供电方式和被测气种?2016-02-15 11:06:01?1. 供电方式(OperatingPrinciple)定义：催化燃烧传感器因为是成对使用的，俗称黑白珠，因此，它也叫催化珠，催化珠是串联使用的，供电方式有恒电压和恒电流之分。

多数催化珠是恒压使用的，但也有少量催化珠是恒流工作的。

催化燃烧传感器功率一般较大，通常是几百毫瓦。

催化燃烧传感器有一个特点，功率越大的催化珠，其长期稳定性也会相对较好，但缺点就是珠子太大，震动中容易断丝，下图1-1是催化颗粒原理图图1-1催化颗粒原理图问：给催化珠的供电电压误差要控制在多少？答：催化珠在出厂的时候都是经过严格配对的，也就是说检测元件“黑珠”和补偿元件“白珠”冷态电阻和工作热态电阻几乎是一模一样的。

尽管如此，我们还是希望用户的供电电压一致性要好，供电电压尽量控制在3%以内，下图1-2是推荐操作电路。

图1-2问：除了供电电压的误差，还有什么参数是供电芯片的比较重要的参数？答：温度漂移，或称温度系数。

因为催化珠的输出电压随可燃气体浓度变化很微弱，基本上是1%LEL 的浓度变化只对应几百微伏。

所以，如果供电芯片的温度系数过大，催化珠的电压输出就会有温度漂移，最终导致传感器的零点温度特性不是一条水平的直线。

问：在给催化珠上电的瞬间，催化珠会损坏吗？答：损坏的可能性是有的。

当催化珠冷态的时候，电阻是工作状态时候的大约1/2。

也就是说，当恒流工作的时候，每次上电，催化珠都会经受一次大电流的冲击，这像打开白炽灯的瞬间一样。

白炽灯不是在开灯的瞬间最容易断丝吗？最近，有一些客户应用会在几分钟内让催化珠开关一次，从而导致催化珠损坏。

因此，本人建议，在上电的短暂时间里，为催化珠做恒流上电、或做电压台阶式上电。

2. 被测气种(Gas Detected)定义：催化燃烧传感器的标准被测气体是甲烷CH4，而且浓度范围为5%vol。

当然，也有专门用于测乙炔的催化珠。

催化燃烧式传感器原理催化燃烧式传感器是一种常用的气体检测传感器，可用于监测空气中的各种有害气体。

其原理是通过在传感器表面上镀有一层催化剂，使得待测气体在催化剂的作用下发生氧化反应，产生热量。

通过测量催化剂表面的温度变化，可以间接判断待测气体的浓度。

催化燃烧式传感器由催化剂层、加热元件和温度传感器组成。

催化剂层通常由铂、铑、钯等贵金属制成，这些金属对很多有害气体都具有良好的催化作用。

加热元件通常是一根纳米材料制成的细丝，通过通电加热，使得传感器表面的温度保持在催化剂的活性温度范围内。

温度传感器则用于测量催化剂层表面的温度。

当待测气体进入传感器时，其与催化剂发生氧化反应，产生热量。

这些反应的特点是燃烧速度与气体浓度成正比。

由于传感器表面的加热元件保持在活性温度范围内，待测气体与催化剂接触后会开始燃烧，进而造成传感器表面温度的升高。

这时，温度传感器会测量到传感器表面温度的变化。

根据燃烧速度与气体浓度的关系，可以通过测量到的温度变化推断待测气体的浓度。

催化燃烧式传感器的优点是简单可靠，并且对多种有害气体都有较好的响应。

它广泛应用于供暖系统、工业过程监测、环境监测等领域。

然而，催化燃烧式传感器也存在一些局限性。

首先，传感器的响应速度较慢，需要一定时间才能达到稳定状态。

其次，由于催化剂活性的影响，传感器对某些气体的响应不够灵敏。

此外，催化燃烧式传感器对氧气浓度的变化也非常敏感，因此要求测量环境中氧气浓度保持稳定。

总之，催化燃烧式传感器通过催化剂的作用使待测气体发生氧化反应，通过测量催化剂表面温度的变化间接推断气体浓度。

该传感器具有简单可靠、对多种有害气体响应良好的特点，广泛应用于气体检测领域。

然而，它的响应速度较慢，对氧气浓度较为敏感，且对某些气体的响应不够灵敏。

催化燃烧气体传感器工作原理催化燃烧气体传感器工作原理简介催化燃烧气体传感器是一种常见的气体传感器，广泛应用于工业和生活中的气体检测与监控。

其工作原理基于催化剂催化燃烧的过程，能够检测到许多常见的可燃气体。

催化燃烧原理催化燃烧是指通过催化剂的作用，将可燃气体与空气中的氧气在一定温度下催化反应，释放大量的热能，并产生CO2和H2O。

这个过程是一个自持续的反应，只要有可燃气体存在，会不断释放热能。

传感器结构催化燃烧气体传感器由以下几部分组成： - 催化剂：通常由贵金属如铂、钯构成，能够促进气体的催化燃烧反应。

- 检测元件：一般为两个热电偶，一个被称为测量电偶，另一个被称为参比电偶。

它们通过连接到电路中，能够测量温度差异。

- 加热丝：位于催化剂附近，通过外部电源加热，使其达到催化燃烧的温度。

工作原理1.加热：当传感器启动时，加热丝开始加热。

加热丝的温度要高于催化燃烧的温度，以确保可燃气体能够被催化剂催化燃烧。

2.反应：当空气中有可燃气体进入传感器时，可燃气体与空气中的氧气在催化剂的作用下发生催化燃烧反应，产生热能。

3.温度差异：由于催化燃烧反应产生了热能，测量电偶和参比电偶之间会产生温度差异。

4.电信号：测量电偶和参比电偶的温度差异将转化为电信号，通过电路输出，供仪表或控制系统读取和处理。

检测原理通过测量电信号的大小，可以判断可燃气体浓度的高低。

在没有可燃气体存在时，由于没有反应产生的热能，测量电偶和参比电偶之间的温度差异很小，电信号较低。

而当可燃气体浓度增加时，催化燃烧反应产生的热能增加，温度差异增大，电信号也会相应增加。

优缺点•优点：催化燃烧气体传感器具有响应速度快、稳定性好、灵敏度高等优点。

适用于检测各种可燃气体。

•缺点：受到催化剂的寿命和稳定性的影响，需要定期更换催化剂，且对一些氧化性气体的检测不适用。

同时，由于催化燃烧产生的热能，传感器需要外部加热，需要一定的能源消耗。

应用领域催化燃烧气体传感器广泛应用于以下领域： - 工业领域：用于检测可燃气体的泄漏，确保工作环境的安全。

为什么催化燃烧传感器会有零点漂移？最近几周，我被很多人问到为什么催化燃烧传感器测LEL时会漂，在湿热的夏天气候里尤为明显。

为了了解为何会漂，我们必须要知道传感器的工作原理。

催化燃烧传感器是以两根细金属电阻丝为基础制成的，一根用来探测气体，一根用来作为参考。

当探测气体的一端遇到可燃气体时，催化珠的温度就会升高，电阻也会相应的随之增加。

两根电阻丝的电阻差异就代表了可燃气体的浓度。

理论上，在洁净空气下，电阻丝的阻值不会发生变化，信号也会一直是零。

但事实上，情况不是这样的。

阻值会随着环境温度的变化而改变。

如上所说，在理论上如果两根电阻丝的阻值相等，环境中只要没有可燃气体，任何改变对两根电阻丝的阻值影响的比率都是完全相同，传感器送出的信号也始终为零。

但这仅仅是理论上，并且两根电阻丝的阻值极难达到这么精确。

因此，任何空气中电导率的变化，比方说空气中水蒸气的浓度，也就是湿度，都有可能使两根电阻丝的阻值发生不同的电阻变化，从而导致传感器读数偏离零点。

这个漂移有可能是正的，也有可能是负的，这仅仅取决于两个电阻丝之间的阻值差别。

仪器厂商和用户都有不同的方式来处理漂移。

有些厂商会掩藏掉负的漂移。

另一些会设定一个“不工作区”，在不工作区内的读值都会被屏蔽掉并且始终显示为零。

还有一些厂商会通过更复杂的软件过滤算法来使漂移最小化。

许多用户会简单的忽视掉数值很小的漂移，只要不超过标准的10%报警点就好。

而另一些将报警点设置的很低的用户则会感到漂移是非常麻烦的事情。

在这种情况下，最好的弥补传感器漂移的办法就是让传感器稳定的放在跟测量现场相同的温湿度环境下并在那里进行调零。

好消息是，传感器在北半球的秋天开始漂移就很少会出现了。

直到湿热的夏天到来时漂移会再次回来。

我建议到时候把传感器的报警点设置在合理的水平并且尽量在室外和仪器使用环境近似的地方进行调零。

注：以上内容翻译自英思科产品知识主管Wagner Dave的文章，如有错漏欢迎指正，谢谢！。

催化燃烧传感器参数的定义(一)—供电方式和被测气种2016-02-15 11:06:011. 供电方式(OperatingPrinciple)定义：催化燃烧传感器因为是成对使用的，俗称黑白珠，因此，它也叫催化珠，催化珠是串联使用的，供电方式有恒电压和恒电流之分。

多数催化珠是恒压使用的，但也有少量催化珠是恒流工作的。

催化燃烧传感器功率一般较大，通常是几百毫瓦。

催化燃烧传感器有一个特点，功率越大的催化珠，其长期稳定性也会相对较好，但缺点就是珠子太大，震动中容易断丝，下图1-1是催化颗粒原理图图1-1催化颗粒原理图问：给催化珠的供电电压误差要控制在多少？答：催化珠在出厂的时候都是经过严格配对的，也就是说检测元件“黑珠”和补偿元件“白珠”冷态电阻和工作热态电阻几乎是一模一样的。

尽管如此，我们还是希望用户的供电电压一致性要好，供电电压尽量控制在3%以内，下图1-2是推荐操作电路。

图1-2问：除了供电电压的误差，还有什么参数是供电芯片的比较重要的参数？答：温度漂移，或称温度系数。

因为催化珠的输出电压随可燃气体浓度变化很微弱，基本上是1%LEL 的浓度变化只对应几百微伏。

所以，如果供电芯片的温度系数过大，催化珠的电压输出就会有温度漂移，最终导致传感器的零点温度特性不是一条水平的直线。

问：在给催化珠上电的瞬间，催化珠会损坏吗？答：损坏的可能性是有的。

当催化珠冷态的时候，电阻是工作状态时候的大约1/2。

也就是说，当恒流工作的时候，每次上电，催化珠都会经受一次大电流的冲击，这像打开白炽灯的瞬间一样。

白炽灯不是在开灯的瞬间最容易断丝吗？最近，有一些客户应用会在几分钟内让催化珠开关一次，从而导致催化珠损坏。

因此，本人建议，在上电的短暂时间里，为催化珠做恒流上电、或做电压台阶式上电。

2. 被测气种(Gas Detected)定义：催化燃烧传感器的标准被测气体是甲烷CH4，而且浓度范围为5%vol。

当然，也有专门用于测乙炔的催化珠。

催化燃烧式气体传感器（型号：MC116）使用说明书版本号：1.3实施日期：2014-05-01郑州炜盛电子科技有限公司Zhengzhou Winsen Electronic Technology Co., Ltd声明本说明书版权属郑州炜盛电子科技有限公司（以下称本公司）所有，未经书面许可，本说明书任何部分不得复制、翻译、存储于数据库或检索系统内，也不可以电子、翻拍、录音等任何手段进行传播。

感谢您使用本公司的系列产品。

为使您更好地使用本公司产品，减少因使用不当造成的产品故障，使用前请务必仔细阅读本说明书并按照所建议的使用方法进行使用。

如果您没有依照本说明书使用或擅自去除、拆解、更换传感器内部组件，本公司不承担由此造成的任何损失。

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本公司秉承科技进步的理念，不断致力于产品改进和技术创新。

因此，本公司保留任何产品改进而不预先通知的权力。

使用本说明书时，请确认其属于有效版本。

同时，本公司鼓励使用者根据其使用情况，探讨本产品更优化的使用方法。

请妥善保管本说明书，以便在您日后需要时能及时查阅并获得帮助。

郑州炜盛电子科技有限公司MC116催化燃烧式气体传感器产品描述MC116型催化燃烧式气体传感器根据催化燃烧效应的原理工作，由检测元件和补偿元件配对组成电桥的一个臂，遇可燃性气体时检测元件电阻升高，桥路输出电压变化，该电压变化量随气体浓度增大而成正比例增大，补偿元件起参比及温湿度补偿作用。

传感器特点桥路输出电压呈线性、响应速度快、良好的重复性和选择性、工作稳定可靠、抗硫化氢和有机硅干扰性能好。

主要应用工业现场的天然气、液化气、煤气、烷类等可燃性气体的浓度检测，可燃性气体泄漏报警器，可燃性气体探测器，气体浓度计。

技术指标电桥输出图1：传感器外形结构图灵敏度、响应恢复特性输出信号随环境温度的变化输出信号随环境湿度的变化输出信号随工作电压的变化长期稳定性在空气中每年漂移量的绝对值小于2mV，在1%甲烷中每年漂移量的绝对值小于2mV。

催化燃烧式气体传感器催化燃烧式传感器属于高温气体传感器,是利用催化燃烧产生的热效应原理。

它的内部结构是检测元件和补偿元件配对组成测量电桥，当达到一定温度，可燃气体在检测元件载体表面和催化剂的共同作用下发生无焰燃烧，载体温度就相应升高，从而通过它内部的铂电阻阻值也会发生相应改变，平衡电桥就失去了平衡，输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。

所以，只要能测量铂电阻阻值大小，就可以知道待测气体的浓度。

它主要用来做气体报警探测器使用，它的优缺点体现如下：一、催化燃烧式气体传感器的优点1 催化燃烧式传感器结构很简单、生产制造成本很低2 催化燃烧式气体传感器可检测大部分可燃性气体，对于不能燃烧的气体，传感器都没有任何响应;3 在空气中可对可燃气体在爆炸下限浓度（%ＬＥＬ）以下的含量报警；4 输出信号接近线性--尤其是百分之六十ＬＥＬ以下线性度更好；5 传感器输出基本不受水蒸气的影响，对环境的温湿度影响不敏感；二、催化燃烧式气体传感器的缺点：1 工作温度高，检测元件的表面温度一般在200到300℃，内部温度最高可达到700到800℃，因此催化燃烧式传感器不能做成本安防爆型结构，只能做成隔离防爆型结构；2 元件易受硫化物、卤素化合物等的影响，降低使用寿命；3 在缺氧环境下用可燃气体报警器检测时指示值误差较大。

4 不同可燃气体的燃烧值不同,传感器测量的是燃烧引起的电阻变化而不是浓度的变化,因此不同可燃气体即使在相同的浓度下读数也可能不同使用催化燃烧式气体传感器测量可燃气体浓度时,氧气浓度是一个必须注意的问题。

催化燃烧式传感器要求至少在8-10%的氧气浓度下才能进行准确测量。

而在100%可燃气浓度下，这种仪器的读数将是0%LEL!因此在使用过程中，要求测量可燃气体的%LEL之前必须首先测量氧气浓度。

另外,催化燃烧式气体传感器，不适合于检测“较重的”或者长链的烷烃，特别是高闪点的物质,此时比较好的方法是使用光离子化检测器。

可燃性气体的催化燃烧原理传感器催化燃烧原理传感器是一种用于检测可燃性气体的传感器。

它利用催化剂加热气体，使其发生氧化反应，并通过测量反应产物的变化来判断气体的浓度。

催化燃烧原理传感器的工作原理如下：1.催化剂选择：传感器中使用的催化剂通常是铂、钯等贵金属，它们具有较高的催化活性和稳定性。

催化剂的选择要考虑到气体的特性，如甲烷、乙烷等同分异构体对不同催化剂的反应活性有所不同。

2.传感器结构：传感器通常由两个电极组成，一个是工作电极，上面涂覆有催化剂；另一个是参比电极，用于监测环境气体中的氧气浓度。

两个电极之间通过电解质相互隔离。

3.气体检测：当可燃性气体进入传感器时，它会与催化剂发生反应。

反应中，气体分子中的碳-氢键会被断裂，与催化剂表面的氧发生反应生成水蒸气和二氧化碳。

同时，参考电极上的氧可以参与气体的催化燃烧反应。

4.电流变化：反应中产生的电子通过电解质传导到参比电极，形成电流。

根据反应速率，电流的大小与气体浓度成正比。

通过测量电流的变化，可以得到气体浓度的信息。

催化燃烧原理传感器具有以下优点：1.高灵敏度：由于催化剂的存在，传感器对可燃性气体具有很高的灵敏度，能够检测到低浓度的气体。

2.高选择性：不同催化剂对不同气体有不同的反应活性，因此可以选择合适的催化剂来实现对特定气体的检测，从而提高传感器的选择性。

3.快速响应：催化反应速率通常很快，传感器可以迅速响应气体浓度的变化。

4.稳定性好：传感器使用贵金属作为催化剂，具有较好的稳定性，使用寿命长。

5.低功耗：催化燃烧原理传感器不需要外部加热源，只需要小功率供电即可工作，使得传感器的功耗较低。

催化燃烧原理传感器的应用广泛，包括石油化工、环境监测、安全防护等领域。

然而，传感器也存在一些限制，如催化剂的失活、水蒸气对传感器的影响等。

因此，在实际应用中需要注意环境条件对传感器性能的影响，保证传感器的准确性和可靠性。

催化燃烧（LEL）传感器原理及传感器中毒处理LEL传感器的工作原理LEL传感器由一个匹配的传感器和嵌入于催化珠中的铂线圈所制成的补偿器构成。

可燃气体和蒸汽在被氧化时会放出热量，改变物质间的电阻，进而在桥路上产生一个不对称电压，输出的电信号用于检测可燃气体或蒸汽。

RAE公司的可燃气传感器是目前市场上抗中毒性能最好的一种，但为保持传感器的寿命，仍需注意避免传感器暴露于毒性物质。

LEL传感器中毒众所周知，有些化学物质接触到LEL（可燃气）传感器后可以抑制传感器中的催化珠或使其中毒，进而让传感器部分或完全丧失敏感性。

中毒可以定义为传感器永久性的性能下降；而抑制效应通常可以通过放置在洁净空气中得以恢复。

为使传感器保持最佳性能，用户及制造商都应避免使传感器暴露于有致毒物和抑制剂存在的环境中。

最容易使传感器中毒的物质是硅类化合物，包括硅烷类，硅酮类和硅酸盐等。

它们在工业生产中有着广泛的应用，比如滑润剂、脱模剂、抛光剂、粘合剂、化妆品及药品等。

硅类化合物浓度在几ppm时就会降低传感器的响应。

铅化物，比如汽油中的四乙铅也会影响LEL传感器的性能，尤其是对高燃点化合物的响应，比如甲烷。

高浓度的卤代烃会在高温下分解成HCL并残留于传感器的催化珠上，这样可能会腐蚀传感器和降低信号读数。

硫化氢和其他众多硫化物，比如二硫化碳、二甲基二硫、三甲基二硫、和磷酸酯、硝基化合物（包括硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷等），在被氧化成无机酸时可能会腐蚀传感器。

高温有机酸（比如乙酸），或直接暴露于酸类蒸汽（比如盐酸蒸汽，硫酸蒸汽）也同样会腐蚀传感器。

脱脂剂和清洁剂等溶剂中常含有会影响传感器的氯代烃。

一些高分子聚合物塑料过热时也会释放出有毒氯化物，比如焊接时的绝缘PVC线。

以上所提及的材料基本都会对传感器的催化珠造成负面影响。

其间，最容易使传感器中毒的物质是硅类化合物，而硫化氢则是最常见的抑制剂。

也有很多物质既会造成传感器中毒又是传感器的抑制剂。

催化燃烧式传感器工作原理催化燃烧式传感器工作原理催化燃烧式传感器属于高温传感器，催化元件的检测元件是在铂丝线圈（φ0.025~φ0.05）上包以氧化铝和粘合剂形成球状，经烧结而成，其外表面敷有铂、钯等稀有金属的催化层，其结构如图所示对铂丝通以电流，使检测元件保持高温（300~400℃），此时若与可燃气体接触如甲烷气体，甲烷就会在催化剂层上燃烧，燃烧的实质是元件表面吸附的甲烷与吸附的氧离子之间的反应，反应完成后生成CO2和H2O解析，而气相中的氧由被元件吸附并解离，重新补充元件表面上的氧离子。

利用元件测量甲烷式基于在其表面测量甲烷燃烧反应放出的热量的原理，即燃烧使铂丝线圈的温度升高，线圈的电阻值就上升。

测量铂丝电阻值变化的大小就可以知道可燃气体的浓度。

在实际应用中常采用惠斯顿电桥测量电路，如图所示。

电桥中黑元件既是检测元件，白元件为补偿元件，白元件与黑元件相比只缺少催化剂层，也就是说白元件遇到可燃气体不能燃烧，。

有一些厂家将黑白元件封装在一个防爆网内，也有一些厂家分别封装。

当空气中有一定浓度的可燃气体时，检测元件由于燃烧而电阻值上升，电桥失去平衡，由电压输出，起到检测作用。

可燃物在催化剂作用下燃烧。

与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较完全。

催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧化物多组分物质。

例如家用负载Pd或稀土化合物的催化燃气灶，可减少尾气中CO含量，提高热效率。

负载0.2%pt的氧化铝催化剂，在500℃下，可将大多数有机化合物燃烧，脱臭净化到化学位移σ=1以下。

催化燃烧为无焰燃烧，因此适用于安全性要求高的场合，如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉(催化剂为浸Pt石棉)等。

如消除化工厂NOx的烟雾，可加燃料到烟雾中，通过负载型铂和钯催化剂，催化燃烧使NOx转化为N2气。

采用适当的催化剂，使用有害气体中的可燃物质在较低的温度下分解、氧化的燃烧方法。

气体探测器的传感器采用催化燃烧的方式检测气体，称为催化燃烧式传感器。

催化燃烧式传感器原理
催化燃烧式传感器的原理基于可燃气体的氧化反应。

它由两个电极和一个催化剂构成。

其中一个电极为材料惰性的“对地电极”，另一个电极为催化剂覆盖的“作为正电极”。

这两个电极之间加上电压后，当可燃气体通过传感器时，会与催化剂发生氧化反应。

在传感器的工作过程中，可燃气体首先被吸附在催化剂表面，然后与氧气发生催化的氧化反应。

这个反应会产生热，并将可燃气体氧化为水和二氧化碳。

由于这个反应会产生电流，因此传感器可以通过测量电流的变化来间接检测可燃气体的浓度。

当可燃气体的浓度增加时，其氧化速率也会增加，从而使催化燃烧反应的速率增加。

这导致正电极上产生的电流也会增加。

通过测量正电极的电流变化，就可以确定可燃气体的浓度。

然而，催化燃烧式传感器也有其一些限制。

首先，传感器对氧气的要求比较高，因为氧气是催化剂工作所必需的。

如果氧气不足，传感器的响应就会受到影响。

其次，一些化学物质，如硫化氢和甲醇等，可能会中毒催化剂，从而降低传感器的性能。

为了克服这些限制，可以采取一些策略，如增加催化剂的稳定性和活性，增加传感器的灵敏度和选择性，并使用吸附剂降低氧气浓度，以增强传感器的性能。

总之，催化燃烧式传感器是一种常用于可燃气体检测的传感器。

其原理是通过催化剂将可燃气体氧化为水和二氧化碳产生电流。

虽然该传感器存在一些限制，但通过改进设计和使用其他辅助措施，可以增强其性能，提高其在工业领域中的应用。

催化燃烧传感器参数的定义催化燃烧传感器参数的定义(二)—测量范围和工作电压2016-02-15 09:52:453. 测量范围(MeasurementRange)定义：一般说来，催化燃烧传感器的测量范围是100%LEL的甲烷CH4。

当然，如果被测气体不是CH4，也有可能超过100%LEL或不到100%LEL。

问：100%LEL是什么意思？答：LEL(Low Explosion Level)是爆炸下限的意思，也就是说，当可燃气浓度在100%LEL以下的时候，气体即使用火点，也是不会爆炸的。

如果浓度超过100%LEL，且有氧气和火花点燃，就会爆炸。

甲烷的LEL是5%vol，即5%vol对应100%LEL。

再举个换算的例子，50%LEL对应多少%vol呢？简单地算一下，是2.5%vol，即5%vol的一半。

问：当用测CH4的催化珠测其他可燃气体的时候，校正因子是如何计算的？答：校正因子(Relative Response或Correction Factor)都是实测的。

CF和EC传感器的交叉干扰系数是类似的，计算方法也是类似的。

一些品牌的催化珠会给出CF，如果不在这份清单中，也是可以测的，但需要自己做些实验来验证,下图1-1是一些气体对应的校正因子.图1-1问：如果可燃气浓度很低或很高，例如超过100%LEL之后，会发生什么呢？答：如果可燃气浓度很低，例如PPM级别的浓度，催化燃烧传感器是无法分辨的。

因为过低的气体浓度产生的热量不足以改变催化珠的温度，催化珠的电阻也就不会改变，所以无法检测。

如果可燃气超过100%LEL，催化珠的温度会过高，催化珠上的陶瓷材料会烧结，附着在多孔陶瓷材料上的催化剂被“淹没”，造成灵敏度降低。

另外，如果是高浓度的HC类气体，催化剂会来不及催化，从而造成催化珠积碳，即一层碳粉堆积在催化珠表面，造成灵敏度降低。

4. 工作电压(OperationVoltage)定义：催化珠能够正常工作的电压，电压是加在两个串联的催化珠之上的，这个电压有一个允许的范围。

(Revised November 20, 1995)USER'S MANUALHOT-WIRE TYPE GAS SENSOR NAP-55A & 50A(For All Combustible Gases, Low Power Consumption)CONTENTSapplications&Features1.Specifications2.characteristicssensitivity3.GascharacteristicsResponse4.dependencycharacteristicsVoltage5.characteristics6.Temperaturecharacteristics7.HumiditysensoronEvaluation8.Drawings9.1. GeneralNAP-55A & 50A are miniature-sized hot-wire type gas sensors for every Nemoto'scombustible gases. These new sensors are smaller than our NAP-2A sensor and consume much less power. (Approx. half a wattage of NAP-2A). These sensors respond 30% quicker than NAP-2A.NAP-55A is sensitive to all combustible gases, while NAP-50A has lower sensitivity only to alcohol. NAP-55A would be suitable for general applications, and NAP-50A would be the best for residential gas detectors which should not be affected by noise gases other than fuel gases.1) Features* Excellent stability.* Remarkable reproducibility and accuracy.* Linear output signal for natural (city) gas concentration.* Superior response characteristics.* Miniature size for flexibility in the design of detectors.2) Applications* Gas densitometers* City gas leakage detectors2. Specifications1) Voltage supplied to sensor bridge ; D.C. ; 2.50 +/- 0.25 VA.C. ; 2.50 +/- 0.25 V(r.m.s. 50 - 60 Hz)2) Current (when 2.50 V is supplied) ; D.C. ; 160 to 180 mAA.C. ; 160 to 180 mA(r.m.s. 50 - 60 Hz)3) Ambient temperature &humidity during operation ; Temperature ; -10o C to +50o CHumidity ; Less than 95% RH4) Ambient temperature &humidity during storage ; Temperature ; -20o C to +60oCHumidity ; Less than 95% RH3. Gas sensitivityFig. 1 Gas sensitivity of NAP-55A Fig. 2 Gas sensitivity of NAP-50A4. Response characteristics (Measurement example ; Comparison to NAP-2A)Fig. 3The times are ones to be required for 90% response 010203000.10.20.30.40.5Gas Concentration (vol%)H 2CH 4iso-C 4H 10C 2H 5OH10203000.10.20.30.40.5Gas Concentration (vol%)H 2CH 4iso-C 4H 10C 2H 5OHNAP-55ANAP-50ANAP-2A 5.2sec.7.6sec.in air in methane 3000ppm in air6.2sec.5mV10mV 8.9sec.深圳市深国安电子科技有限公司5. Voltage dependency characteristics Voltage dependency on NAP-55A & 50A gas sensitivityFig. 4Voltage dependency on output in airFig. 5010202.25 2.5 2.75Supply Voltage (V)-222.25 2.5 2.75Supply Voltage (V)深圳市深国安电子科技有限公司Voltage dependency on theoretical alarm concentrationFig. 6200025003000350040002.25 2.5 2.75Supply Voltage (V)深圳市深国安电子科技有限公司地址：广东省深圳市龙华新区牛栏前大厦Ｃ５０７ 6. Temperature characteristicsFig. 77. Humidity characteristicsFig. 8-202-1001020304050Temperature (℃)5101520-1001020304050Temperature (℃)-202306090Relative Humidity (%)5101520306090Relative Humidity (%)深圳市深国安电子科技有限公司8. Evaluation of sensors(1) Testing equipmentThe following is and outline of a test system.Fig. 9R emarks:1) Test chamber ;* Metal or glass which does not generate or absorb gases is desirable as test chamber material.* The volume of the chamber should be larger than 1 liter / sensor.2) Gas densitometer ;* An infrared gas densitometer is recommended for measuring gas concentration.3) Air agitation ;* The air inside the chamber should be agitated, but not so as to directly blow on the sensor. Air flow should be less than 0.5m/sec.4) Power supply ;* Sensors can be operated using either D.C. or A.C., but for optimal measurement accuracy, use of a D.C. voltage stabilizer is recommended.深圳市深国安电子科技有限公司5) Voltmeter ;* A voltmeter with greater than 100K ohm impedance is sufficient for measuring sensor bridge out put voltage.6) Ventilation ;* Before proceeding with a subsequent test, the air inside the test chamber should be ventilated using a ventilator which has a capacity of more than 10 times the volume of the chamber per minute. 7) Placement of sensors in a test chamber ;* Sensors should be placed in a chamber in a same attitude. (Normally horizontal). Changing the attitude creates different thermal convection, and may cause inaccurate measurement results.(2) Adjustment of gas concentration Gas concentration in a test chamber is usually adjusted by a volumetric method injecting iso-butane gas using a syringe, or by monitoring with an infrared gas densitometer. Gas concentration adjustment by a volume method can be calculated according to the following formula.V ; Volume of gas to be injected Vi ; Inside volume of a chamber (ml) C ; Gas concentration to be adjusted Tr ; Room temperature (o C)Tc ; Temperature inside a chamber (o C)V (m )=V i ×C ×10-6273+T r 273+T c深圳市深国安电子科技有限公司(3) Measurement1) Preparatory aging;* Before measurement, sensors should be supplied with the specified voltage at least for more than 1 hour.2) Measurement;* After confirming that the output voltage level has stabilized, the output value in air (Va) is measured.* A test gas is injected into the test chamber and wait for an even dispersion of the gas inside the chamber. (Usually 1 min. or more)* Output voltage in gas (Vg) is measured.* Thoroughly ventilate the test chamber with a fresh air from outside.remarks(4) Other* Sensors should not be dropped or subjected to strong shocks.* Refrain from use in an atmosphere that may contain poisonous or corrosive gases.* Do not soak sensors in water.深圳市深国安电子科技有限公司9. Drawings深圳市深国安电子科技有限公司。

催化燃烧传感器参数的定义1.响应时间：响应时间是指传感器从接收到气体样品到输出相应的时间。

传感器的响应速度越快，对气体变化的检测就越及时。

2.测量范围：测量范围是传感器能够测量气体浓度的最大和最小值之间的范围。

测量范围应根据应用需求来选择，以确保传感器能够满足实际测量要求。

3.灵敏度：灵敏度是指传感器对目标气体浓度变化的响应程度。

传感器的灵敏度越高，它对气体浓度的小变化就能够有更大的响应。

4.稳定性：稳定性是指传感器在长时间使用过程中输出信号的一致性和可重复性。

传感器应具有良好的稳定性，以确保准确测量气体浓度。

5.选择性：选择性是指传感器对不同气体的响应差异。

传感器应具有良好的选择性，以确保能够准确测量目标气体而忽略其他干扰气体。

6.交叉灵敏度：交叉灵敏度是指传感器对非目标气体的响应程度。

传感器的交叉灵敏度越低，它对非目标气体的响应就越小，从而提高了传感器的准确性。

7.温度影响：温度影响是指传感器输出信号随环境温度变化而产生的偏差。

传感器的温度影响应尽量小，或者需要进行温度补偿来消除不同温度下的测量误差。

8.耐久性：耐久性是指传感器在长时间使用过程中的可靠性和寿命。

传感器应具有足够的耐久性，以确保其能够在恶劣环境条件下长时间稳定运行。

9.工作温度范围：工作温度范围是指传感器能够正常运行的温度范围。

传感器应在规定的工作温度范围内工作，以确保准确测量气体浓度。

总之，催化燃烧传感器参数的定义涉及响应时间、测量范围、灵敏度、稳定性、选择性、交叉灵敏度、温度影响、耐久性和工作温度范围等方面。

这些参数的合理选择和控制是确保传感器能够准确、可靠地测量目标气体浓度的关键要素。

催化燃烧式气体传感器原理
催化燃烧式气体传感器原理：
一般由线径15um或20um或30um的高纯度铂线圈并在其外包裹载体催化剂形式球体，在一定的温度条件下，当可燃性气体与上述球体接触时会与其表面的吸附氧发生剧烈的无焰燃烧反应，反应释放的热量导致铂线圈温度变化，温度变化又导致铂线圈电阻发生变化，测量电阻变化就可以测到气体浓度，因此与其说催化元件是气体传感器不如说其是个温度传感器，为克服环境温度变化带来的干扰，催化元件会成对构成一支完整的元件，这一对中一个对气体有反应，另一个对气体无反应，而只对环境温度有反应，这样两支元件相互对冲就可以消除环境温度变化带来的干扰。

从温度传感器去理解催化元件会在开发、应用时引导，我们不仅仅关注传感过程中化学反应本身，也会吸引我们去更多的关注传感过程与温度有关的温度场的分布与变化、温度场与传感器球体的位移关系、热传导与热幅射及传质与热传导等。

实际上，决定催化元件性能的因素中，促使化学反应发生只是众多传感要素中不太重要的要素，和热传递相关的因素才是最核心的。

催化燃烧传感器工作原理(一)催化燃烧传感器工作原理1. 什么是催化燃烧传感器？催化燃烧传感器，也被称为氧气传感器，是一种常用于测量环境中气体浓度的传感器。

它广泛应用于汽车尾气监测、工业安全监测等领域。

2. 催化燃烧传感器的工作原理提供外部供气催化燃烧传感器的工作需要外部供气，一般通过气泵或压缩机将待测气体引入传感器。

催化燃烧层催化燃烧传感器内部包含一个催化燃烧层，在该层上存在铂等催化剂。

当待测气体进入传感器并接触到催化剂时，催化剂会促使气体发生氧化反应。

氧化反应对于可燃气体，催化剂会促使其与氧气发生氧化反应。

这种氧化反应会产生燃烧反应，释放出能量。

而对于氧气本身，催化剂会使其分子电离，形成氧负离子。

测量电流变化催化燃烧传感器测量的就是在氧化反应中产生的电流变化。

当可燃气体浓度较低时，氧化反应产生的电流较小；而当可燃气体浓度较高时，氧化反应产生的电流较大。

通过测量这种电流变化，可以确定环境中可燃气体的浓度。

3. 催化燃烧传感器的优点和应用优点•催化燃烧传感器具有较高的响应速度和灵敏度；•具备较广的气体检测范围，可测量多种可燃气体；•结构简单，体积小巧；•使用方便，维护成本低。

应用领域•汽车尾气监测：用于检测发动机排放的废气中的可燃气体含量，以判断排放是否合规；•工业安全监测：用于检测工业生产过程中的可燃气体泄漏，及时采取安全措施；•家用气体泄漏检测：用于家庭燃气管道安全，防止燃气泄漏导致火灾等危险。

4. 催化燃烧传感器的发展趋势提高灵敏度和选择性近年来，研究人员致力于提高催化燃烧传感器的灵敏度和选择性，以满足更高要求的气体测量需求。

多传感器结合为了实现更精确的气体测量，一种趋势是将多个传感器结合使用，通过多种传感器的协同工作，提高测量准确性和可靠性。

研发新材料研究人员还在努力开发新的催化剂材料，以提高催化燃烧传感器的性能，并降低成本。

结论催化燃烧传感器通过催化氧化反应测量可燃气体浓度，具有响应速度快、灵敏度高等优点。

可燃性气体催化传感器可燃性气体催化传感器可燃性气体催化传感器是气敏传感器的重要分支，也叫催化接触燃烧式传感器。

该类产品在石油、化工、煤矿、冶金、消防、环保及家用等许多领域中可对可燃性气体准确测量、报警和监控。

技术水平：微功耗及双功能催化传感器是最近几年国外开始发展起来的高技术新型传感器，目前，国际上仅二三个国家掌握此两种传感器技术，贵研铂业股份有限公司已跻身于此领域。

并采用自主知识产权技术研制成功的长寿命微功耗可燃性气体催化传感器，1997年通过美国质量认证，并得到国内外专家学者的高度评价。

与美国RAE公司合作开发的参比元件可作热导的双功能新型催化传感器，可对0~100%浓度的可燃性气体进行准确测量，克服了一般催化传感器不能测量高浓度可燃性气体的弱点。

现已连续八年出口美国市场。

主要产品牌号及标准：另：可根据用户要求，提供不同工作电压、工作电流的传感器。

我们的催化传感器2.5V MJC4/J间歇式及2.5V MJC4/L 连续式已通过煤矿安标认证，并获得矿用品安全标志证书。

KG型及R型甲烷检测用催化元件产品使用说明书执行中华人民共和国安全生产行业标代替MT281-94 贵研铂业股份有限公司是由昆明贵金属研究所改制的上市公司，是我国唯一从事贵金属研究、生产的综合性公司，由于它贵金属化合物、配合物的研究、开发一系列配套基础，为催化元件的研究、生产创造了极其有利的条件；又有一批从事催和开发的高素质人才，我所已研究成功并生产一系列不同规格和不同用途的催化元件，性能处于国内领先，达到国际先进催化元件获中国有色金属公司科技成果三等奖。

经进一步开发研究，采用超细铂丝，加入载体稳定剂、造孔剂等研究开发寿命的催化元件，在一般使用环境中其寿命达到三年，由于独特的制备技术和优良的性能，九四年国家专利局正式授予发国很快转载了这一消息，1994年煤炭部对全国用煤矿的十六家催化元件进行抽检选优，在第一轮的初检中淘汰了一半，而件名列前茅，质量最好，九六年获国家煤炭安全检测中心颁发的《催化元件产品合格证书》及煤炭部颁发《催化元件定点生2001年微功耗长寿命催化传感器获云南省技术发明二等奖，我们在《Applied Catalysis》《Sensor Review》及《Platin 三种杂志发表的催化元件的文章得到国外专家学者的高度重视和好评。