可燃气体作为清洁能源在工业和居民生活中有了广泛的应用，可燃气体一旦发生泄露，可能发生中毒、爆炸等严重后果。近年来连续发生的多起燃气爆炸安全事故再一次给我们身边的燃气安全问题敲响了警钟。一次次惨痛的燃气安全事故告诉我们，采取有效的手段，提高燃气安全隐患的防范能力，加强对燃气泄漏以及燃烧产物的监控非常重要。
什么是可燃气体？
可燃气体是指能够引燃且在常温常压下呈气体状态的物质，能够与空气（或氧气）在一定浓度范围内均匀混合形成预混气，遇到火源会发生爆炸，燃烧过程中释放出大量能量的气体。
可燃气体种类有很多，如甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、氢气（H2）、一氧化碳（CO）、天然气、液化石油气、城市煤气、高炉煤气等。
可燃气体一旦泄漏，该如何发现它，避免事故发生呢？
图／各类气体爆炸极限
可燃气体传感器的种类？
燃气报警器，是一种燃气安全防范产品，当燃气在空气中的浓度超过设定值，可燃气体传感器便会被触发产生报警。可燃气体传感器主要有氧化物半导体型、催化燃烧型、电化学式型以及红外型。
一、 氧化物半导体型可燃气体传感器
金属氧化物半导体在空气中被加热到一定温度时，氧原子被吸附在带负电荷的半导体表面，半导体表面的电子会被转移到吸附氧上，氧原子就变成了氧负离子，同时在半导体表面形成一个正的空间电荷层，导致表面势垒升高，从而阻碍电子流动（见图1）。
半导体可燃气体传感器原理
在敏感材料内部，自由电子必须穿过金属氧化物半导体微晶粒的结合部位（晶界）才能形成电流。由氧吸附产生的势垒同样存在于晶界而阻碍电子的自由流动，传感器的电阻即缘于这种势垒。在工作条件下当传感器遇到还原性气体时，氧负离子因与还原性气体发生氧化还原反应而导致其表面浓度降低，势垒随之降低（见图2），导致传感器的阻值减小。
图／半导体可燃气体传感器
二、 催化燃烧型可燃气体传感器
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个部分构成。如果存在可燃气体的话，只有检测元件表面可以燃烧，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。这些元件组成惠斯通电桥回路，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。然后，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。
图／催化燃烧型可燃气体传感器
三、电化学型一氧化碳传感器
传感器由贵金属催化剂的检测极、对极与离子传导体构成。当CO等可燃检测对象气体存在时，在检测极催化剂上与空气中的水蒸气发生式所示的反应。
CO ＋ H2O CO2＋ 2H＋ ＋ 2e－ …
检测极与对极接通电流（短路）后，检测极产生的质子（H＋）与同时产生的电子（e－）分别通过离子传导体与外部电线（引线）各自到达对极，在对极上与空气中的氧之间发生式所示的反应。
（1／2）O2 ＋ 2H＋ ＋ 2e－ H2O …
也就是说此传感器构成了由、反应式形成的反应式的全电池反应，可以认为是将气体作为活性物质的电池。
CO ＋ （1／2）O2 CO2 …
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