Nuovi sensori di idrogeno a conducibilità termica MEMS per il monitoraggio della sicurezza

Aggiornamento: 16 novembre 2021

Posifa Technologies ha rilasciato la nuova serie PGS1000 di sensori di idrogeno a conducibilità termica MEMS. Creati per un monitoraggio della sicurezza stabile ed economico in ambienti in cui l'idrogeno viene impiegato e immagazzinato, i dispositivi comprendono due die di conducibilità termica in una configurazione differenziale, il tutto contenuto in un fattore di forma compatto a montaggio superficiale.

Questi sensori rilevano le concentrazioni di idrogeno nell'aria misurando la variazione della conduttività termica della miscela di gas. Questo approccio di misurazione offre una maggiore stabilità a lungo termine e consente un fattore di forma più piccolo rispetto ai sensori di idrogeno innescati da reazioni chimiche che alla fine causano il sensore deteriorarsi. Quello dell'azienda la tecnologia consente inoltre di realizzare la capacità di rilevamento dell'idrogeno a un costo molto inferiore grazie alla tecnologia MEMS CMOS ad alto volume e altamente ripetibile dell'azienda.

La serie si basa sul suo die a conducibilità termica di seconda generazione. I dispositivi prevedono uno stampo sigillato in aria secca e che funge da riferimento, mentre l'altro è esposto alla miscela di gas. Questo design facilita un eccellente SNR grazie alla reiezione del rumore di modo comune e alla massimizzazione dell'amplificazione del segnale. Per un funzionamento sicuro, il sensore viene eccitato con una forma d'onda pulsata (400 ms acceso e 1,000 ms spento) per ridurre al minimo la temperatura del riscaldatore.

I sensori sono ideali per il rilevamento e il monitoraggio di perdite di idrogeno in processi industriali, strutture mediche e celle a combustibile per autoveicoli. Per queste applicazioni, i dispositivi consolidano tempi di risposta rapidi di <1.4 s con i più ampi intervalli disponibili — fino al 100% del volume — e una tipica stabilità a lungo termine dello 0.1% FS/anno.