- 日本特殊陶業的氫傳感器
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2016/1/25
日本特殊陶業開發出了不使用催化劑，即可檢測出燃料電池車（FCV）的氫燃料罐和燃料電池（FC）單元是否發生氫氣泄漏的傳感器。其特點是利用氫氣的高導熱率，能夠高精度進行檢測。而且耐久性優良。
為確保安全，FCV必須義務配備檢測氫氣泄漏的傳感器。具有代表性的是“催化劑燃燒方式”的傳感器，它利用了氫氣接觸到傳感器內的氧化催化劑之后，與空氣中的氧氣發生反應（催化劑燃燒）并且發熱的原理。通過燃燒引發的升溫，檢測氫氣泄漏。豐田的“MIRAI”就配備了這種傳感器。
利用MEMS元件提高耐久性
而日本特殊陶業的氫傳感器，利用的是氫氣的高導熱率來進行檢測的“熱傳導方式”。使用了“MEMS（MicroElectro Mechanical Systems）元件”。在Si（硅）基板上集成了微加熱器和溫度傳感器。
圖1
檢測氫氣泄漏首先要將MEMS元件的溫度設定在幾百℃。在這個狀態下，氫氣一旦接觸元件，高導熱率的氫氣將奪走元件的熱量，元件的溫度降低。元件的溫度降低后，使用微加熱器進行加熱，恢復到設定的溫度。根據溫度消耗的電流量，就可檢測出氫氣的泄漏量。
該傳感器工作的溫度范圍為-30℃～100℃，能高精度檢測出空氣中的氫氣。從空氣中的氫氣濃度為0％和1.0％時的啟動特性來看，從通入空氣開始計算，1秒內即可完成氫氣檢測（圖2）。
圖2
另外，從氫氣濃度在0～4.0％之間浮動時傳感器的輸出特性來看，可以得到與氫氣濃度成正比的線性輸出。該公司的工作人員表示，“啟動特性和輸出特性都優于以往的傳感器。因為不使用催化劑，所以還具有良好的耐久性”。目前傳感器的成本還比較高，該公司將爭取在投入量產的時候，使成本降低到與以往產品相同的水準。
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