氢气传感器是一种可通过转换氢气浓度测得可用电信号的转换装置，这一应用的关键在于，氢气的监测必须以不发生爆炸作为前提和保证。毕竟，低于可燃范围的氢浓度测量，对生产过程的监管和安全非常重要。

目前，在工业控制领域，利用氢气传感器来监控氢气浓度的历史由来已久。作为一种清洁能源，氢气传感器还被广泛用于汽车行业，特别是氢燃料电池汽车中。

氢能源相关科技应用，资料图

氢气传感器在工业控制领域的应用

目前，在工业控制领域，利用氢气传感器来监控氢气浓度的历史由来已久，如化石燃料或火箭燃料的处理、氨和甲醇的合成过程等。在核反应堆、发电行业和通讯行业，氢泄漏预警监测，也必不可少。这些应用的关键同样在于，必须将氢气浓度控制在设定的最低可燃浓度值以下。

举例来说，在电焊、电镀及电池的关键特性参数中，氢气浓度监测是一个非常重要的步骤。早期的氢气传感检测方式，主要基于质谱仪和气相色谱仪。其中，质谱仪监测是通过测量其在磁场中的偏移量。近年来，随着纳米材料和薄膜氢气传感器的出现和发展，该检测办法逐渐被氢气传感器所取代。

这是因为，相对于早期的传感器，氢气传感器有很多优点，包括低成本、便携性、响应速度快、集成度高等等。氢气传感器的检测方法主要基于电气特征（如电阻、导电性、电压等）、温度、传感器活性元素的光学和机械性质中的变化。而氢气传感器，正是一种可将这些变化，转变为可被接收的电信号的理想转换装置。

氢气传感器类型、参数及电化学氢气传感器的原理

目前，市场上的氢气传感器，基于物理参数的不同，如电阻、热导率、声学函数、机械学函数、光学函数、电化学和催化函数以及功函数，大体可分为八种类型。氢气传感器检测的重要参数包括响应时间、恢复时间、响应百分比（%）、灵敏度、选择性和可靠性等。

氢气传感器的应用材料及检测原理

钯、镍、铂及其合成物，常被用作制造氢气传感器的活性材料。具体来说，这些活性元素，可被看作可与氢元素发生反应的催化材料，且氢元素能与这些元素相容，还可溶于该元素。目前，作为为活性元素，钯、铂、镍元素在氢传感器中得以广泛应用。

这些活性材料在吸收了氢分子之后，会改变其本身的物理参数。例如，在金属氧化物半导体为基础的电容式氢气传感器中，氢原子在金属栅中扩散，并在钯氧化物表面上形成了一个偶极层，该偶极层导致了活性元素的功函数的改变。