催化燃烧式气体传感器

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。

催化燃烧传感器工作原理
催化燃烧传感器是一种常用于气体检测和监测的传感器，通过感知气
体中的可燃物质来判断是否存在可燃气体，并发出相应的信号进行报警或
其他处理。

其工作原理基于催化燃烧反应。

以下将详细介绍催化燃烧传感
器的工作原理。

催化剂是催化燃烧传感器的核心部件。

它通常由铂、钯、铑等高活性
金属制成，被涂覆在高表面积的陶瓷或尼龙载体上。

催化剂在氧气的存在下，能够促使可燃气体发生氧化反应，产生燃烧的热量。

检测元件则是用于感知气体中可燃物质浓度的元件。

它通常采用双电
极或四电极结构，其中两个电极与催化剂直接接触。

当可燃气体通过催化
剂时，催化剂将引发氧化反应，产生热量。

这种热量将加热检测元件，使
其电阻发生变化。

传感器的电子部分会测量这种电阻变化，并将其转化为与可燃气体浓
度成正比的电信号。

当可燃气体的浓度增加时，电子部分会输出更高的电
信号，反之亦然。

这样可以通过测量电信号的大小来判断气体中可燃物质
的浓度。

需要注意的是，催化燃烧传感器只对可燃气体敏感。

对于不可燃气体，传感器无法产生反应。

此外，孕妇和心脏病患者等对空气中的一氧化碳等
可燃气体比较敏感的人群，传感器检测不到这种敏感程度，可能对身体构
成威胁。

总结起来，催化燃烧传感器的工作原理是利用催化剂引发氧化反应，
燃烧所产生的热量使得检测元件的电阻发生变化，进而测量出气体中可燃
物质的浓度。

它广泛应用于各种气体检测和监测领域，如石油化工、环境保护、燃气安全等，对于预防事故和保护人员生命具有重要意义。

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。

催化燃烧式气体传感器（型号：MC107）使用说明书版本号：1.3B实施日期：2021-07-16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。

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郑州炜盛电子科技有限公司MC107催化燃烧式气体传感器产品描述MC107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，具有良好的重复性和选择性，元件工作稳定可靠，抗硫化氢和有机硅干扰性能优异。

主要应用可用于家庭天然气、液化气、煤气等可燃性气体的泄露报警或浓度检测。

技术指标产品型号MC107产品类型催化燃烧式气体传感器标准封装塑料座金属封装工作电压(V) 2.5±0.1工作电流(mA)150±10灵敏度(mV)1%甲烷15～45线性度≤5%测量范围（%LEL）0～100响应时间(90%)≤10s 恢复时间(90%)≤30s使用环境-40～+70℃，低于95%RH 储存环境-20～+70℃，低于95%RH寿命5年图2：基本测试电路图1：传感器外形结构电桥输出测试电压：2.5V —+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图3：灵敏度曲线图5：零点温度特性曲线图6：灵敏度温度特性曲线图8：灵敏度湿度特性曲线图4：响应恢复曲线图7：零点湿度特性曲线输出信号随工作电压的变化长期稳定性在洁净空气中，零点每年漂移量的绝对值小于2mV，灵敏度（1%CH 4）每年漂移量的绝对值小于2mV。

催化燃烧式气体传感器工作原理催化燃烧式气体传感器，听起来是不是有点复杂？其实说白了，就是一种用来探测气体的神器。

想象一下，家里有个小助手，专门在那儿监测空气的变化，确保你生活得安全又舒适。

这个传感器最牛的地方在于它的工作原理，听我慢慢给你道来。

这种传感器内里有个催化剂，像是隐形的卫士。

它的工作原理其实就是借助这个催化剂，把空气中的某些气体变成无害的物质。

比如说，假设有点儿天然气泄漏，传感器可不会坐视不管。

它立刻就会发挥作用，将这些气体转化掉，保障你的安全。

你可以把它想象成一个会“变魔术”的小玩意儿，瞬间让危险化为乌有。

催化剂的作用就像是大厨在厨房里忙碌，抓紧每一个细节。

这些催化剂通常是贵金属，比如铂或钯，平时它们就静静地躺在传感器里，一旦有气体进来，它们就会激活。

这种反应就像是在派对上，大家都来劲儿了，气氛瞬间热烈起来。

催化剂可不是闹着玩的，它们能迅速提高反应速度，让气体在高温下分解，释放出热量，真是个“热心肠”的家伙。

为什么要加热呢？这就涉及到一个大问题：气体的燃烧。

我们都知道，燃烧是需要一定温度的，这个传感器就像是把气体放在火堆上，啪的一声就燃烧了。

温度一升高，催化剂开始狂欢，气体就被“吃掉”了，剩下的都是些安全无害的成分，简直就像变魔术一样，让你大吃一惊。

催化燃烧式气体传感器不仅仅局限于天然气。

它也能检测到很多其他的有害气体，像是一氧化碳、甲烷等等。

这些气体都是隐藏的危险，稍不留神就可能酿成大祸。

这个传感器的出现就像是给你装上了一双“火眼金睛”，让你随时随地掌握空气质量。

就算是你在厨房炒菜，油烟再怎么浓重，它也能迅速识别出是否有异常，真是贴心得不行。

此外，它的使用寿命也很长，这让人倍感安心。

一般来说，催化燃烧式气体传感器能持续工作多年，像个老朋友一样，时刻守护在你身边。

偶尔也得给它点关爱，定期检查一下，保持它的“年轻”状态。

只要定期维护，这位小助手就能继续陪伴你，守护你和家人的安全。

这种传感器的反应速度非常快，简直就像一只机灵的小狐狸，发现问题立马就通知你。

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。

催化燃烧式气体传感器的优缺点
优点：
1.高度敏感：催化燃烧式气体传感器对多种可燃气体具有高度敏感性，可以检测到微小浓度的气体。

2.快速响应：催化燃烧式气体传感器具有快速的响应时间，可以迅速
检测到气体浓度的变化。

3.高精度：由于使用了催化剂，催化燃烧式气体传感器具有较高的测
量精度，可以提供可靠和准确的气体浓度读数。

4.长寿命：催化燃烧式气体传感器的工作原理相对简单，没有易损件，因此具有较长的寿命和稳定性。

5.可重复使用：催化燃烧式气体传感器可以反复使用，只需定期校准
即可。

缺点：
1.受温度影响：催化燃烧式气体传感器的温度对其性能有较大影响。

过高或过低的温度都可能引起误差。

2.潜在危险：由于催化剂的使用，催化燃烧式气体传感器存在潜在的
火灾和爆炸风险，特别是对于可燃性气体敏感的环境。

3.气体选择性差：催化燃烧式气体传感器对于不同的可燃气体选择性差，可能对其他气体产生干扰或无法检测到。

4.灵敏度变化：催化燃烧式气体传感器的灵敏度随时间的推移会发生
变化，需要定期校准和维护以保持准确性。

5.无法检测非可燃气体：催化燃烧式气体传感器无法检测非可燃气体，对于其他类型的气体测量需求不适用。

综上所述，催化燃烧式气体传感器具有高度灵敏、快速响应、高精度、长寿命、可重复使用等优点。

然而，由于受温度影响较大、潜在危险、气
体选择性差、灵敏度变化和无法检测非可燃气体等缺点，其在特定环境和
应用中使用需谨慎考虑。

在选择气体传感器时，需要综合考虑特定的检测
需求和环境条件，以确定最合适的传感器类型。

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。

气体检测传感器的类型目前，工业生产安全，环境污染等问题倍受关注。

所发生的事故中，有一类是由于有毒、易燃、易爆气体的泄漏所造成。

因此，对于此类气体的检测，预警及其防范有其重要意义。

越来越多的企业致力于有毒/有害气体的监测。

本文将简要介绍气体检测传感器的类型，特点及ADI公司在此应用中所提供给的出色信号调理器件。

一、气体传感器的类型传感器是气体检测设备的核心元件，按照其检测原理可分为：金属氧化物半导体式传感器、电化学式传感器、催化燃烧式传感器、红外式传感器、PID光离子化传感器等。

1、金属氧化物半导体式传感器金属氧化物半导体式气体传感器是利用在一定温度下，被测气体的吸附作用，改变半导体的电导率，其变化率与气体成份，浓度相关。

通过检测电阻的变化，检测得待测气体。

半导体式气体传感器的主要特点：灵敏度高，响应快，寿命长，成本低，对湿度敏感度低，但需要高温加热，气体的选择性差，环境因素影响大，输出稳定性差，功耗高。

广泛使用的在气体的微漏现象的测量，如甲烷（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）等气体，但不宜用于精密测量气体含量的场合。

2、电化学式传感器电化学气体传感器是一种微燃料电池元件，利用气体在电化学氧化/还原反应原理，气体在工作电极发生化学反应，在化学试剂、电极间产生电流，电流随着气体浓度变化而变化，通过检测电流的大小得到气体浓度的值。

这种类型传感器包括原电池型、恒定电位电解池型、浓差电池型、极限电流型等。

电化学传感器的主要特点是气体的高灵敏度、选择性好，长期稳定性好，相应时间慢，但寿命短，此类传感器可以检测许多有毒气体和氧气，例如一氧化碳、硫化氢、氨气和氧气等。

3、催化燃烧式传感器催化燃烧式气体传感器是是气敏材料在通电状态下，可燃气体在催化剂作用下燃烧，由于燃烧使气敏材料温度升高从而电阻发生变化。

一般是在铂电阻的表面制备耐高温的催化剂层，在一定的温度下，可燃性气体在其表面催化燃烧，铂电阻温度升高，电阻变化，变化值是可燃性气体浓度的函数。

(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。

催化燃烧式传感器工作原理
当可燃气体进入传感器时，它与氧气电极接触。

此时，如果燃烧气体的浓度足够高，将会发生氧化反应。

在氧气电极表面，将发生氧气和可燃气体的反应，产生氧化产物和电子。

这些电子将在气体隔离室中流动，并传递到催化剂电极上。

在催化剂电极上，电子与氧气反应，再次产生氧化产物。

这些氧化产物将随后向外界释放。

传感器的测量原理也涉及了电阻的变化。

当可燃气体与氧气电极产生氧化反应时，电流会在电极之间流动。

由于反应的进行，电流大小及强度将发生变化。

传感器检测到可燃气体存在时，会测量这种电流的变化。

具体来说，它会测量催化剂电极的电阻变化。

这种电阻变化可以通过电压差来表示。

当电阻变化时，电压差也会随之改变。

最后，传感器将通过发送警告或报警信号来告知用户可燃气体浓度的变化。

这可以通过声音、光或电信号实现。

需要注意的是，催化燃烧式传感器对氧气的需求较高。

因此，在使用传感器之前，需确保环境中的氧气浓度足够。

否则，传感器将无法正常工作，无法准确测量可燃气体的浓度。

总之，催化燃烧式传感器的工作原理是通过催化剂对可燃气体的氧化反应进行测量。

传感器将测量电阻和电流的变化，并向用户提供可燃气体浓度的警告和报警信号。

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。

催化燃烧式传感器的工作原理可燃气体检测仪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。

它可以看成是一个小型化的热量计，它的检测原理在几十年内没有大的变化。

这是一个惠斯通电桥的结构。

在它的测量桥上涂有催化物质，它在整个的测量过程中是不被消耗的。

即使在空气中气体和蒸气浓度远远低于LEL时，它们也会在这个桥上发生催化燃烧反应，测量时，要在参比和测量电桥上施加电压使之加热从而发生催化反应，这个温度大约是500℃或者更高。

正常情况下，电桥是平衡的，V1= V2，输出为零。

如果有可燃气体存在，它的氧化过程会使测量桥被加热，温度增加，而此时参比桥温度不变。

电路会测出它们之间的电阻变化，V2 > V1 ，输出的电压同待测气体的浓度成正比。

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。

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。

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。

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。

催化燃烧式气体传感器的优缺点
① 对所有可燃气体的响应有广谱性，在空气中对可燃气体爆炸下限浓度（%lel）以
下的含量，其输出信号接近线性（60%lel以下线性度更好）; ② 对非可燃气体没有反应，只对可燃气有反应，无干扰; ③ 气体传感器结构简单
④不受水蒸气影响，对环境的温湿度影响不敏感，适于野外使用。

但是，它也有
一些缺点：
① 工作温度高，一般元件表面温度200℃～300℃ ，内部可达700℃～800℃，传感
器不能做成本安型结构，只能做成隔爆型;
② 工作电流较大，国内产品100ma，国外产品200 ma ～300 ma，电流功耗大，不易
做成总线连接;
③ 元件易受硫化物、卤素化合物等中毒影响，降低使用寿命; ④ 在缺氧环境下检
测指示值误差较大。

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