催化燃烧式气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理,由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥,在一定温度条件下,可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧,载体温度就升高,通过它内部的铂丝电阻也相应升高,从而使平衡电桥失去平衡,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。
催化燃烧式气体传感器由对可燃气体进行反应的检测元件(D)和不与可燃气体进行反应的补偿元件(C)2个元件构成。如果存在可燃气体的话,只有检测元件可以燃烧,因此检测元件温度上升使检测元件的电阻增加。
相反,因为补偿元件不燃烧,其电阻不发生变化(图1)。这些元件组成惠斯通电桥回路(图2),不存在可燃气体的氛围中,可以调整可变电阻(VR)让电桥回路处于平衡状态。
当气体传感器暴露于可燃气体中时,只有检测元件的电阻上升,因此电桥回路的平衡被打破,这个变化表现为不均衡电压(Vout)而可以被检测出来。此不均衡电压与气体浓度之间存在图3所示的比例关系,通过测定电压而检出气体浓度。
图1:测定电路

图2:测试电路 图3:电压与气体的比例关系
