[发明专利]薄膜桥压式氢气氛传感器

说明书

本发明公开了薄膜桥压式氢气传感器，包括依次设置的基底层、绝缘层、阻挡层与敏感电阻层；所述敏感电阻层设置有敏感电阻桥路；所述敏感电阻桥路包括氢敏感元件与温度补偿元件；所述阻挡层设置于温度补偿元件上下两侧层面，用于隔绝氢气和所述温度补偿元件；所述基底层用于绝缘层载体；所述绝缘层用于基底层隔离。本发明薄膜桥压式氢气传感器能够成倍增敏并自带温度补偿功能，能够适用于微间隙测量，减小了环境交叉干扰。

技术领域

本发明属于气体传感检测技术领域，尤其涉及薄膜桥压式氢气氛传感器。

背景技术

在新能源生产和氢燃料应用等很多领域，氢气作为一种危险气体，其安全检测具有重要意义。检测氢气的传感器种类繁多，大多数传感器存在探头体积大、易受温度等环境因素或其他气氛交叉干扰、长时间浸泡在氢气环境中其某些部件还易产生氢脆现象导致测量精度下降等缺点，因此在某些密闭狭小空间内或者环境温度变化较大的场合根本无法适用，且与成熟的测量系统无法适配。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供薄膜桥压式氢气传感器，为多层薄膜式结构，包括依次设置的基底层、绝缘层、阻挡层与敏感电阻层；所述敏感电阻层设置有敏感电阻桥路；所述敏感电阻桥路包括氢敏感元件与温度补偿元件；所述阻挡层设置于温度补偿元件制备层面的上下两侧层面，用于隔绝氢气与所述温度补偿元件；所述基底层用于作为传感器的载体；所述绝缘层用于隔离基底层和敏感层并使传感器与大地绝缘。

本发明的有益效果在于：本发明薄膜桥压式氢气传感器能同时测量氢气浓度和环境温度两个参数，可成倍增敏并自带精确的温度补偿功能，能够适用于微间隙测量，有利于降低制备工艺难度，避免部件氢脆现象，提高寿命和长期稳定性，降低了其他环境因素的干扰，提高抗杂质气氛交叉干扰能力。

附图说明

图1是本发明的结构平面图；

图2是本发明的多层结构剖面示意图；

图3是桥压电路的电路原理图；

图4是本发明实施例的示意图。

图中：1-基底层；2-绝缘层；3-下层阻氢层；4-敏感电阻层；5-上层阻氢层；6-阻挡层；A-第一输出节点；B-第二输出节点；C-第三输出节点；D-第四输出节点；R1-氢敏感电阻；R2-温度补偿电阻丝；R3-氢敏感电阻；R4-温度补偿电阻丝。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明薄膜桥压式氢气传感器，为多层薄膜式结构，包括依次设置的基底层、绝缘层、阻挡层与敏感电阻层；所述敏感电阻层设置有敏感电阻桥路；所述敏感电阻桥路包括氢敏感元件与温度补偿元件；所述阻挡层设置于温度补偿元件上下两侧层面，用于隔绝氢气和所述温度补偿元件；所述基底层用于绝缘层载体；所述绝缘层用于基底层隔离，并使传感器与大地绝缘。

进一步的，所述敏感电阻层还设置有电极层，用于将所述敏感电阻桥路节点引接至外部监控设备。

进一步的，所述敏感电阻桥包括氢敏感电阻R1、温度补偿电阻丝R2、氢敏感电阻R3、温度补偿电阻丝R4、第一输出节点、第二输出节点、第三输出节点与第四输出节点；所述氢敏感电阻R1第一端接所述温度补偿电阻丝R4第一端、第一输出节点；所述氢敏感电阻R1第二端接所述温度补偿电阻丝R2第一端、第二输出节点；所述温度补偿电阻丝R2第二端接所述氢敏感电阻R3第二端、第三输出节点；所述温度补偿电阻丝R4第二端接所述氢敏感电阻R3第一端、第四输出节点。

进一步的，所述氢敏感电阻R1与温度补偿电阻丝R4设置于敏感电阻层中心线第一侧、所述温度补偿电阻丝R2与氢敏感电阻R3设置于敏感电阻层中心线第二侧，或所述氢敏感电阻R1与与氢敏感电阻R3设置于敏感电阻层中心线第一侧、所述温度补偿电阻丝R2与温度补偿电阻丝R4设置于敏感电阻层中心线第二侧。