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催化燃燒式傳感器屬于高溫傳感器，催化元件的檢測元件是在鉑絲線圈(φ0.025~φ0.05)上包以氧化鋁和粘合劑形成球狀，經燒結而成，其外表面敷有鉑、鈀等稀有金屬的催化層。
對鉑絲通以電流，使檢測元件保持高溫(300~400℃)，此時若與可燃氣體接觸如甲烷氣體，甲烷就會在催化劑層上燃燒，燃燒的實質是元件表面吸附的甲烷與吸附的氧離子之間的反應，反應完成后生成CO2和H2O解析，而氣相中的氧由被元件吸附并解離，重新補充元件表面上的氧離子。
利用元件測量甲烷式基于在其表面測量甲烷燃燒反應放出的熱量的原理，即燃燒使鉑絲線圈的溫度升高，線圈的電阻值就上升。測量鉑絲電阻值變化的大小就可以知道可燃氣體的濃度。
在實際應用中常采用惠斯頓電橋測量電路，如圖所示。電橋中黑元件既是檢測元件，白元件為補償元件，白元件與黑元件相比只缺少催化劑層，也就是說白元件遇到可燃氣體不能燃燒，。有一些廠家將黑白元件封裝在一個防爆網內，也有一些廠家分別封裝。當空氣中有一定濃度的可燃氣體時，檢測元件由于燃燒而電阻值上升，電橋失去平衡，由電壓輸出，起到檢測作用。
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