[發明專利]一種氫氣傳感器及其檢測系統、制作方法

在審

• 申請號: 202010249964.5
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111257391A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 胡清;楊康生;莫松文
• 申請（專利權）人: 深圳南方德爾汽車電子有限公司
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 曹祥波

本發明公開了一種氫氣傳感器及其檢測系統、制作方法，氫氣傳感器，其包括：基板，所述基板的中部設有一隔離區，所述隔離區將基板分割為第一電極區和第二電極區；其中，所述第一電極區表面濺射有鉑膜層，所述第二電極區表面濺射有鎢膜層，所述隔離區上設有電解質混合物層，所述電解質混合物層將鉑膜層與鎢膜層連接。與現有技術相比，其工作溫度范圍寬，濕度適應好，響應時間快，檢測精度高，檢測濃度范圍寬，安全、無毒，功耗小。

技術領域

本發明涉及氫氣檢測技術領域，尤其涉及一種氫氣傳感器及其檢測系統、制作方法。

背景技術

目前氫作為一種天然的完全清潔的綠色能源越來越被應用到各行各業，尤其是氫燃料電動車，但氫有固有特性：泄露到空氣中濃度達到一定程度在標準氣壓下遇到火源容易發生爆炸。所以迅速檢測氫氣是否泄露非常必要。

如中國專利：CN200780018403，公開了一種氫傳感器，此傳感器再樹脂等基板的表面形成薄層(含硅化合物、或含氟化合伙或油脂構成)，進一步在該波曾的表面形成催化劑層(鉑或鈀)。當該催化劑層與泄露的氫氣接觸時則通過其催化劑作用而使薄膜層迅速地進行氫化租用，并使薄膜層的光反射率變化。

該傳感器特點是：在催化劑層表面形成保護膜防止催化劑層吸收環境中的水分或氧等，從而防止保護膜和催化劑層的惡化利用防水層降低水的影響。

另有中國專利：CN201110335970，公開了一種三電極固體電解質氫氣傳感器及采用該傳感器的氫氣濃度測量方法，此傳感器是一種固體電解質氫氣傳感器，解決了現有固體電解質氫氣傳感器的氫氣濃度檢測精度低的問題，包含3個電及，三個電極距離相等，其中一個是參考電極，另2個電極相對參考電極的電動勢E1，E2，他們之比進而計算獲得氫氣濃度，從而提高檢測精度。

但是，現有的氫氣傳感器均存在以下缺點：工作溫度范圍窄，濕度范圍適應性差，不能線性定量檢測氫氣濃度，抗跌落和振動差，達不到車規級要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種氫氣傳感器及其檢測系統、制作方法，其解決了現有技術中互聯網教育電子產品體驗差的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明的實施例提供了一種氫氣傳感器，其包括：基板，所述基板的中部設有一隔離區，所述隔離區將基板分割為第一電極區和第二電極區；其中，所述第一電極區表面濺射有鉑膜層，所述第二電極區表面濺射有鎢膜層，所述隔離區上設有電解質混合物層，所述電解質混合物層將鉑膜層與鎢膜層連接。

其中，所述鉑膜層的厚度為100-500mm。

其中，所述鎢膜層的厚度為100-500mm。

其中，所述基板為氧化鋁或陶瓷基板。

其中，所述電解質混合物層的厚度為0.5-1mm。

其中，所述第一電極區和第二電極區均設有一焊盤，所述焊盤上設有插針，所述插針表面鍍鎳。

第二方面，本發明的實施例提供了一種氫氣檢測系統，其包括：控制與算法處理單元，電連接于所述控制與算法處理單元的運算放大處理單元，以及連接于所述運算放大處理單元的如上任意一項所述的氫氣傳感器，以及電源轉換單元，所述電源轉換單元將外部電壓轉換成5V電壓供給所述控制與算法處理單元、運算放大處理單元和氫氣傳感器；所述運算放大處理單元將氫氣傳感器檢測的氫氣濃度的電信號進行放大處理，并由控制與算法處理單元對傳輸的放大信號進行運算處理以得到檢測的氫氣濃度值。

其中，所述控制與算法處理單元上還電連接有溫度傳感器和濕度傳感器，所述溫度傳感器用于檢測待檢測氫氣濃度環境的溫度，所述濕度傳感器用于檢測待檢測氫氣濃度環境的濕度，由控制與算法處理單元根據檢測環境的濕度、溫度對氫氣傳感器檢測的數據進行補償。