《車用氫氣傳感器》

T/CSAExx—20xx

ICS

CCS

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSAExx－2023

車用氫氣傳感器

Hydrogensensorforvehicle

（征求意見稿）

在提交反饋意見時(shí)，請(qǐng)將您知道的該標(biāo)準(zhǔn)所涉必要專利信息連同支持性文件一并附上。

2023-xx-xx發(fā)布2023-xx-xx實(shí)施

中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布

I

T/CSAExx—20xx

車用氫氣傳感器

1范圍

本文件規(guī)定了汽車用氫氣傳感器(以下簡(jiǎn)稱“傳感器”)的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、

包裝、運(yùn)輸和貯存。

本文件適用于汽車使用的氫氣傳感器的生產(chǎn)、使用與檢驗(yàn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志

GB/T2408-2021塑料燃燒性能的測(cè)定水平法和垂直法

GB/T2828.1計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃

GB/T7665傳感器通用術(shù)語(yǔ)

GB/T19951-2019道路車輛電氣/電子部件對(duì)靜電放電抗擾性的試驗(yàn)方法

GB/T24549-2020燃料電池電動(dòng)汽車安全要求

GB/T28046.2-2019道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第2部分：電氣負(fù)荷

GB/T28046.3-2011道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第3部分：機(jī)械負(fù)荷

GB/T28046.4-2011道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第4部分：氣候負(fù)荷

GB/T28046.5-2013道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第5部分：化學(xué)負(fù)荷

GB/T30038-2013道路車輛電氣電子設(shè)備防護(hù)等級(jí)（IP代碼）

GB34660-2017道路車輛電磁兼容性要求和試驗(yàn)方法

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T7665界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

氫氣傳感器hydrogensensors

一種能感受氫氣濃度并按照一定的規(guī)律將氫氣濃度轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。

3.2

氫氣敏感元件hydrogensensingelement

氫氣傳感器中能直接感受或響應(yīng)氫氣濃度的元件。

3.3

基線baseline

傳感器在0%volH2下的輸出信號(hào)值，也為零點(diǎn)輸出值。

3.4

刺激stimulation

導(dǎo)致傳感器輸出信號(hào)發(fā)生變化的相互作用。

3.5

干擾interference

1

T/CSAExx—20xx

除氫氣刺激外，任何可逆影響傳感器輸出信號(hào)的化學(xué)或物理刺激。

3.6

中毒poisoning

由任何干擾物引起的永久影響氫氣敏感元件靈敏度的現(xiàn)象。

3.7

響應(yīng)時(shí)間responsetime

氫氣濃度階躍變化（由0瞬間增大至某個(gè)濃度）引起的傳感器輸出上升，達(dá)到最終指示穩(wěn)態(tài)信號(hào)的

90%所需的時(shí)間。

3.8

恢復(fù)時(shí)間recoverytime

氫氣濃度由某個(gè)穩(wěn)定值瞬間變?yōu)?引起傳感器輸出下降，輸出信號(hào)從初始的穩(wěn)態(tài)值回落至基線值，

回落幅度的90%所需的時(shí)間。

3.9

探測(cè)下限limitofdetection

傳感器可以可靠檢測(cè)的最小值。

注：通常計(jì)算為將背景信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍所對(duì)應(yīng)的氫氣濃度輸出值。

3.10

最終指示finalindication

傳感器在指定的測(cè)試條件下穩(wěn)定后的輸出信號(hào)。

注：通常是在穩(wěn)定刺激下獲得的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)值。

3.11

一致性和可重復(fù)性consistencyandrepeatability

同一傳感器在相同條件下，對(duì)同一檢測(cè)對(duì)象在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)定，各顯示值間的重復(fù)程度，采用平

均相對(duì)偏差或標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行定量。

3.12

氫氣暴露循環(huán)hydrogenexposurecycle

傳感器經(jīng)歷一定濃度的氫氣暴露，又回到背景空氣環(huán)境中的重復(fù)過程。

3.13

使用壽命lifetime

傳感器在正常工作條件下的預(yù)期使用時(shí)長(zhǎng)。

3.14

冷啟動(dòng)時(shí)間coldstarttime

為使傳感器達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)，預(yù)先需向傳感器通電，從通電開始直至傳感器到達(dá)穩(wěn)定工作狀態(tài)所

需的時(shí)間。

3.15

精度precision

傳感器在測(cè)量或檢測(cè)過程中所能達(dá)到的準(zhǔn)確程度。

2

T/CSAExx—20xx

4縮略語(yǔ)

下列縮略語(yǔ)適用于本文件。

CAN:控制器局域網(wǎng)總線(ControllerAreaNetwork)

DC:直流電(DirectCurrent)

DP:露點(diǎn)(DewPoint)

FP:霜點(diǎn)(FrostPoint)

FS:滿量程(Ful1Scale)

HMDS:六甲基二硅氨烷(Hexamethyldisilazane)

PSD:功率譜密度(PowerSpectralDensity)

5技術(shù)要求

5.1一般要求

5.1.1外觀和外形尺寸

5.1.1.1傳感器應(yīng)具備產(chǎn)品出廠時(shí)的完整包裝，包裝中應(yīng)包含質(zhì)量檢驗(yàn)合格標(biāo)志。

5.1.1.2傳感器表面應(yīng)無腐蝕、涂覆層脫落和起泡現(xiàn)象，無明顯劃傷、裂痕、毛刺等機(jī)械損傷，緊固

部位無松動(dòng)。

5.1.1.3外形尺寸、安裝尺寸符合按規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖紙要求。

5.1.2供電電壓

傳感器標(biāo)稱供電電壓應(yīng)符合以下規(guī)格的其中一種：

a)12VDC；

b)24VDC；

c)廠商自定義。

5.1.3輸出信號(hào)

傳感器的輸出信號(hào)應(yīng)符合以下類型的其中一種：

a）電壓輸出：0.5V～4.5V；

b）總線輸出：CAN；

c）廠商自定義。

5.2初始響應(yīng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間

傳感器按照6.4進(jìn)行初始響應(yīng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合表1的要求。

表1響應(yīng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間

項(xiàng)目時(shí)間/s

響應(yīng)時(shí)間/t90≤3

恢復(fù)時(shí)間/t10≤8

5.3量程與精度

按照6.5進(jìn)行量程與精度試驗(yàn)，試驗(yàn)后在標(biāo)準(zhǔn)工況下應(yīng)符合以下要求：

a)量程：不小于40000ppmv；

b)精度：對(duì)不大于1000ppmv氫氣進(jìn)行測(cè)量時(shí)，精度應(yīng)低于±200ppmv；對(duì)大于1000ppmv氫氣進(jìn)

行測(cè)量時(shí)，精度應(yīng)低于±10%FS。

5.4短期穩(wěn)定性與重復(fù)性

按照6.6進(jìn)行短期穩(wěn)定性與重復(fù)性試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3和5.11a)、5.11b)的規(guī)定。

3

T/CSAExx—20xx

5.5壓力性能

按照6.7進(jìn)行壓力性能試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3和5.11a)、5.11b)的規(guī)定。

5.6高低溫性能

按照6.8進(jìn)行高低溫性能試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3和5.11a)、5.11b)的規(guī)定。

5.7濕度性能

按照6.9進(jìn)行濕度性能試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3和5.11a)、5.11b)的規(guī)定。

5.8過量程

按照6.10進(jìn)行過量程試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3和5.11a)、5.11b)的規(guī)定。

5.9方位

按照6.11進(jìn)行方位試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)傳感器不應(yīng)出現(xiàn)故障，試驗(yàn)后應(yīng)符合試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3和

5.11a)、5.11b)的規(guī)定。

5.10電源性能

5.10.1冷啟動(dòng)時(shí)間

按照6.12.1進(jìn)行冷啟動(dòng)時(shí)間試驗(yàn)，冷啟動(dòng)時(shí)間應(yīng)不大于1s。

試驗(yàn)時(shí)傳感器不應(yīng)出現(xiàn)故障，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3和5.11a)、5.11b)的規(guī)定。

5.10.2欠電壓與過電壓

按照6.12.2進(jìn)行欠電壓與過電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)傳感器不應(yīng)出現(xiàn)故障，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3和

5.11a)、5.11b)的規(guī)定。

5.11一致性與可重復(fù)性

按照6.13進(jìn)行一致性與可重復(fù)性試驗(yàn)，試驗(yàn)完成后，應(yīng)滿足以下要求：

a)標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于10%FS；

b)最終指示的平均值與標(biāo)稱氫氣濃度之間的相對(duì)誤差應(yīng)不大于10%；

c)傳感器輸出基線漂移率應(yīng)不大于10%。

5.12最終響應(yīng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間

按照6.14進(jìn)行最終響應(yīng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合表2的要求。

表2最終響應(yīng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間

項(xiàng)目時(shí)間/s

響應(yīng)時(shí)間/t90≤3

恢復(fù)時(shí)間/t10≤8

5.13探測(cè)下限

在標(biāo)準(zhǔn)工況下，探測(cè)下限值應(yīng)不大于500ppmv。

5.14使用壽命

按照6.16的方法進(jìn)行試驗(yàn)，計(jì)算出傳感器的使用壽命，傳感器的使用壽命應(yīng)不小于30000h。

4

T/CSAExx—20xx

5.15抗氣體干擾

按照6.17進(jìn)行抗氣體干擾試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)傳感器不應(yīng)出現(xiàn)故障，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3規(guī)定。

5.16抗中毒

按照6.18進(jìn)行抗中毒試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)傳感器不應(yīng)出現(xiàn)故障，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3規(guī)定。

5.17溫度循環(huán)

按照6.19進(jìn)行溫度循環(huán)試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3規(guī)定。

5.18恒定濕熱

按照6.20進(jìn)行恒定濕熱試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3規(guī)定。

5.19振動(dòng)

按照6.21進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3規(guī)定，傳感器不應(yīng)有機(jī)械損傷與緊固部位松動(dòng)。

5.20機(jī)械沖擊

按照6.22進(jìn)行機(jī)械沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3規(guī)定。

5.21高溫運(yùn)行

按照6.23進(jìn)行高溫運(yùn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2、5.3規(guī)定。

5.22點(diǎn)火

按照6.24進(jìn)行點(diǎn)火試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中，傳感器不應(yīng)點(diǎn)燃測(cè)試氣體。

5.23輻射發(fā)射限值

按照6.25進(jìn)行輻射發(fā)射限值試驗(yàn)，應(yīng)符合GB34660-2017中4.5的規(guī)定。

5.24傳導(dǎo)發(fā)射限值

按照6.26進(jìn)行傳導(dǎo)發(fā)射限值試驗(yàn)，應(yīng)符合GB34660-2017中4.9的規(guī)定。

5.25輻射抗擾

按6.27進(jìn)行輻射抗擾試驗(yàn)，應(yīng)符合GB34660-2017中4.7的規(guī)定。

5.26傳導(dǎo)抗擾

按照6.28進(jìn)行傳導(dǎo)抗擾試驗(yàn)，應(yīng)符合GB34660-2017中4.8的規(guī)定。

5.27靜電抗擾度

5.27.1通電

按照6.29.1進(jìn)行靜電抗擾度試驗(yàn)，試驗(yàn)中和試驗(yàn)后，應(yīng)符合5.2的規(guī)定。

5.27.2不通電

按照6.29.2進(jìn)行靜電抗擾度試驗(yàn)，試驗(yàn)后通電測(cè)試，應(yīng)符合5.2的規(guī)定。

5

T/CSAExx—20xx

5.28耐鹽霧

按照6.30進(jìn)行耐鹽霧試驗(yàn)，試驗(yàn)完成后，應(yīng)符合5.2的規(guī)定。

5.29防塵防水

5.29.1防塵

按照6.31.1進(jìn)行防塵試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合GB/T30038-2013中IP6KX的要求。

5.29.2防水

按照6.31.2進(jìn)行防水試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合GB/T30038-2013中IPX7的要求。

5.30阻燃性能

5.30.1水平燃燒

按照6.32.1進(jìn)行水平燃燒試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合GB/T2408-2021中HB級(jí)的要求。

5.30.2垂直燃燒

按照6.32.2進(jìn)行垂直燃燒試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合GB/T2408-2021中V-0級(jí)的要求。

5.31濕熱循環(huán)

按照6.33進(jìn)行濕熱循環(huán)試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2的規(guī)定。

5.32高低溫貯存

5.32.1低溫貯存

按照6.34.1進(jìn)行低溫貯存試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2的規(guī)定。

5.32.2高溫貯存

按照6.34.2進(jìn)行高溫貯存試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2的規(guī)定。

5.33耐化學(xué)試劑

按照6.35進(jìn)行耐化學(xué)試劑試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2的規(guī)定。

5.34反向電壓

按照6.36進(jìn)行反向電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合5.2的規(guī)定。

5.35故障功能

按照6.37進(jìn)行故障功能試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)符合GB/T24549-2020中4.1.2.1.6的規(guī)定。

6試驗(yàn)

6.1通用條件

6.1.1環(huán)境條件

除另有規(guī)定外，各項(xiàng)試驗(yàn)均在以下條件下進(jìn)行：

——溫度(T)：25℃±5℃；

——壓力(P)：1.0atm±0.05atm；

——相對(duì)濕度(%R.H.)：濕度應(yīng)在25%R.H.～75%R.H.，在測(cè)試期間保持在±10%范圍內(nèi)。

6.1.2氫氣條件

除另有規(guī)定外，各項(xiàng)試驗(yàn)均在以下氫氣條件下進(jìn)行：

6

T/CSAExx—20xx

——溫度(T)：25℃±5℃；

——壓力(P)：1.0atm±0.05atm；

——相對(duì)濕度(%R.H.)：濕度應(yīng)在25%R.H.～75%R.H.，在測(cè)試期間保持在±10%范圍內(nèi)；

——測(cè)試氣體流量：沒有特別說明的情況下，推薦1000sccm。

6.1.3試驗(yàn)電壓

試驗(yàn)電壓未特別注明時(shí)，12V系統(tǒng)為：14V±0.1V；24V系統(tǒng)為：28V±0.2V。

6.1.4試驗(yàn)用電源設(shè)備

試驗(yàn)用直流電源紋波系數(shù)不大于0.1%。

6.1.5試驗(yàn)用儀器、儀表精度

試驗(yàn)用儀器儀表應(yīng)經(jīng)國(guó)家法定計(jì)量機(jī)構(gòu)鑒定且在有效期內(nèi)，精度應(yīng)符合表3的要求：

表3儀器儀表精度

名稱精度

電壓(V)≤0.5%FS

溫度(℃)≤0.5%FS

氣壓（atm）≤0.5%FS

濕度(%R.H.)≤5%FS

流量(sccm)≤1%FS

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)≤0.5%FS

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集頻率應(yīng)不小于10Hz。

6.1.6試驗(yàn)氣體

試驗(yàn)氣體可以采用具有認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)氣體，也可以現(xiàn)場(chǎng)生成氫氣測(cè)試氣體，分析精度不大于1%FS。

附錄A給出了氫氣傳感器測(cè)試裝置生成氫氣測(cè)試氣體的方法，這種氣體濃度應(yīng)經(jīng)過獨(dú)立的氣體分

析進(jìn)行驗(yàn)證，例如用質(zhì)譜儀或氣相色譜儀校準(zhǔn)。

6.1.7試驗(yàn)樣品

試驗(yàn)樣品(以下簡(jiǎn)稱“試樣”)數(shù)量為21件，試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)試樣予以編號(hào)。

6.2外觀和外形尺寸

試樣在試驗(yàn)前應(yīng)以目視方式進(jìn)行外觀檢查，用滿足測(cè)量精度要求且經(jīng)過校準(zhǔn)的量規(guī)(如游標(biāo)卡尺、

千分卡尺等)進(jìn)行尺寸檢查，應(yīng)滿足5.1.1要求。

6.3供電電壓和輸出信號(hào)檢查

檢查試樣的使用說明書，檢查結(jié)果應(yīng)滿足5.1.2、5.1.3要求。

6.4初始響應(yīng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間試驗(yàn)

6.4.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、1.0vol%H2；

——流量：不低于400xsccm，x為測(cè)試腔體容積(單位為cm3)；

——調(diào)整時(shí)間：＞1min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞5min。

6.4.2試驗(yàn)步驟

初始響應(yīng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間試驗(yàn)的氣體暴露曲線如圖1所示，試驗(yàn)步驟如下。

a)傳感器暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)

7

T/CSAExx—20xx

到最終指示；

b)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

c)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示。

1.2

響應(yīng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間

1.0

0.8

2

0.6

vol%H

vol%H2

0.4

0.2

0.0

12步驟編號(hào)3

圖1初始響應(yīng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間試驗(yàn)的氣體暴露曲線

6.5量程與精度試驗(yàn)

6.5.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、0.5vol%H2、1.0vol%H2、2.0vol%H2、3.0vol%H2、4.0vol%

H2；

——調(diào)整時(shí)間：＞1min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞5min。

6.5.2試驗(yàn)方法

傳感器暴露于氫氣混合物中，其濃度從0vol%H2逐變化到4.0vol%H2。測(cè)試氣體以濃度的升序

和降序暴露在傳感器上，氣體暴露曲線如圖2所示，試驗(yàn)步驟如下。

a)傳感器暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)

到最終指示；

b)調(diào)整測(cè)試氣體為0.5vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

c)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

d)調(diào)整測(cè)試氣體為2.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

e)調(diào)整測(cè)試氣體為3.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

f)調(diào)整測(cè)試氣體為4.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

g)調(diào)整測(cè)試氣體為3.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

h)調(diào)整測(cè)試氣體為2.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

i)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

j)調(diào)整測(cè)試氣體為0.5vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

k)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示。

8

T/CSAExx—20xx

量程與精度試驗(yàn)

4.0

3.5

3.0

2vol%H2

2.5

vol%H2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

1357911

步驟編號(hào)

圖2量程與精度試驗(yàn)的氣體暴露曲線

6.6短期穩(wěn)定性與重復(fù)性試驗(yàn)

6.6.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、1.0vol%H2、3.0vol%H2；

——調(diào)整時(shí)間：＞1min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞5min。

6.6.2試驗(yàn)方法

氫氣暴露步驟為1.0vol%H2和3.0vol%H2，循環(huán)5次。氣體暴露曲線如圖3所示，試驗(yàn)步驟如下。

a)傳感器暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)

到最終指示；

b)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

c)調(diào)整測(cè)試氣體為3.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

d)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

e)重復(fù)執(zhí)行上述步驟b)～d)，循環(huán)4次。

短期穩(wěn)定性與重復(fù)性試驗(yàn)

3.0

2.5

2

2.0

vol%H2

vol%H1.5

1.0

0.5

0.0

12步驟編號(hào)34

圖3短期穩(wěn)定性與重復(fù)性試驗(yàn)的氣體暴露曲線

6.7壓力性能試驗(yàn)

6.7.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

9

T/CSAExx—20xx

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、1.0vol%H2、3.0vol%H2；

——調(diào)整時(shí)間：＞1min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞5min。

6.7.2試驗(yàn)方法

壓力性能測(cè)試順序見表4，試驗(yàn)中的氣體暴露曲線如圖4所示，建議的試驗(yàn)裝置如圖5所示。傳感

器放置在密封腔室中，該腔室配有溫度、濕度和壓力傳感器。腔室的入口連接到測(cè)試氣源，出口連接到

排氣系統(tǒng)。打開閥門1和閥門2，可以用測(cè)試氣體(例如，空氣、1.0vol%H2或3.0vol%H2)吹掃腔室。

真空泵通過一個(gè)流量調(diào)節(jié)閥連接到閥門2的出口，通過開啟真空泵，并調(diào)控流量調(diào)節(jié)閥，可以將腔室內(nèi)

部壓力調(diào)節(jié)到低于環(huán)境壓力。如果壓力設(shè)定點(diǎn)等于或高于環(huán)境壓力，可以在用測(cè)試氣體吹掃了腔室后，

保持閥門1打開，關(guān)閉閥門2，到達(dá)設(shè)定壓力后關(guān)閉閥門1。試驗(yàn)步驟如下。

a)保持測(cè)試氣體壓力為0.6atm；

b)傳感器暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)

到最終指示；

c)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

d)調(diào)整測(cè)試氣體為3.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

e)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

f)保持測(cè)試氣體壓力為0.8atm；

g)重復(fù)上述步驟b)～e)；

h)保持測(cè)試氣體壓力為1.0atm；

i)重復(fù)上述步驟b)～e)。

表4壓力變化對(duì)傳感器性能的影響

氣壓(atm)測(cè)試氣體

0.6空氣1.0vol%H23.0vol%H2

0.8空氣1.0vol%H23.0vol%H2

1.0空氣1.0vol%H23.0vol%H2

壓力性能試驗(yàn)

3.0

建議設(shè)定點(diǎn)（atm）

2.50.6，0.8，1.0

vol%H2

2.0穩(wěn)定過程

2調(diào)整過程

1.5

vol%H

1.0

0.5

0.0

123456

步驟編號(hào)

圖4壓力性能試驗(yàn)的氣體暴露曲線

10

T/CSAExx—20xx

圖5壓力性能測(cè)試裝置示意圖

6.8高低溫性能試驗(yàn)

6.8.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

——溫度（T）和相對(duì)濕度（%R.H.）設(shè)定點(diǎn)：

?25℃±5℃：25%R.H.～75%R.H.；

?-40℃±5℃；DP＜-40℃；

?85℃±5℃；DP從3.62℃～20.26℃，但應(yīng)與25℃時(shí)使用的DP相同；

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、1.0vol%H2、3.0vol%H2；

——調(diào)整時(shí)間：＞20min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞20min。

在25℃的設(shè)定點(diǎn)，相對(duì)濕度設(shè)定點(diǎn)應(yīng)在25%R.H.～75%R.H.的范圍內(nèi)，對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)（DP）范圍為

3.6℃～20.3℃，但在測(cè)試期間，濕度應(yīng)保持在設(shè)定點(diǎn)的±10%R.H.范圍內(nèi)。

在-40℃設(shè)定點(diǎn)，應(yīng)對(duì)測(cè)試氣體進(jìn)行預(yù)處理，使其濕度低于-40℃的霜點(diǎn)（FP）。

在85℃設(shè)定點(diǎn)，測(cè)試氣體的濕度應(yīng)保持在25℃設(shè)定點(diǎn)的水平，因此應(yīng)具有3.6℃～20.26℃的允

許露點(diǎn)（DP）范圍。

表5給出了空氣中溫度與濕度的特性。測(cè)試氣體的DP或FP應(yīng)保持在測(cè)試溫度以下，以防止冷凝。

表5空氣中溫度與濕度特性

溫度(T)相對(duì)濕度(R.H.)露點(diǎn)或霜點(diǎn)(DPorFP)

℃%℃

250--

250.5-41.79

25253.62

255013.68

257520.26

850.03-41.79

851.373.62

11

T/CSAExx—20xx

表5空氣中溫度與濕度特性（續(xù)）

溫度(T)相對(duì)濕度(R.H.)露點(diǎn)或霜點(diǎn)(DPorFP)

℃%℃

852.713.86

856.220.26

858581

408537

-4083-41.79

6.8.2試驗(yàn)方法

高低溫試驗(yàn)的氣體暴露曲線如圖6所示，試驗(yàn)步驟如下。

a)調(diào)整并保持試驗(yàn)箱溫度為-40℃；

b)傳感器暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)

到最終指示；

c)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

d)調(diào)整測(cè)試氣體為3.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

e)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

f)調(diào)整并保持試驗(yàn)箱溫度為25℃；

g)重復(fù)執(zhí)行上述步驟c)～e)；

h)調(diào)整并保持試驗(yàn)箱溫度為85℃；

i)重復(fù)執(zhí)行上述步驟c)～e)。

高低溫試驗(yàn)

3.0

建議設(shè)定點(diǎn)（℃）

2-40，25，85

2.5

2.0

vol%H2

1.5穩(wěn)定過程

調(diào)節(jié)過程

測(cè)試氣體vol%H

1.0

0.5

0.0

123456

步驟編號(hào)

圖6高低溫試驗(yàn)的氣體暴露曲線

6.9濕度性能試驗(yàn)

6.9.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、1.0vol%H2和3.0vol%H2；

——溫度(T)：25℃±5℃，40℃±5℃；

——相對(duì)濕度(%R.H.)：25℃時(shí)，＜25%R.H.±10%R.H.、50%R.H.±10%R.H.和90%R.H.±

10%R.H.；

——調(diào)整時(shí)間：＞20min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞20min。

12

T/CSAExx—20xx

6.9.2試驗(yàn)方法

濕度性能的試驗(yàn)順序見表6，氣體暴露曲線如圖7所示，試驗(yàn)步驟如下。

a)調(diào)整并保持試驗(yàn)箱溫度為25℃,濕度＜25%R.H.；

b)傳感器暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)

到最終指示；

c)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

d)調(diào)整測(cè)試氣體為3.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

e)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

f)調(diào)整并保持試驗(yàn)箱溫度為25℃,濕度為90%R.H.；

g)重復(fù)執(zhí)行上述步驟c)～e)；

h)調(diào)整并保持試驗(yàn)箱溫度為40℃，濕度為90%R.H.；

i)重復(fù)執(zhí)行上述步驟c)～e)；

j)調(diào)整并保持試驗(yàn)箱溫度為25℃，濕度為50%R.H.；

k)重復(fù)執(zhí)行上述步驟c)～e)。

表6濕度變化對(duì)傳感器性能的影響

序號(hào)溫度(℃)濕度(%R.H.)氫氣濃度(vol%)氫氣濃度(vol%)

125<251.03.0

225901.03.0

340851.03.0

425501.03.0

濕度性能試驗(yàn)

3.0

在25℃的設(shè)定值：

<25%R.H.,50%R.H.,90%R.H.

2.5

在40℃的設(shè)定值：

2<85%R.H.

2.0

可選設(shè)定：

vol%H2

vol%H25℃,50%R.H.

1.5穩(wěn)定過程

調(diào)節(jié)過程

1.0

0.5

0.0

123456

步驟編號(hào)

圖7濕度性能試驗(yàn)的暴露曲線

6.10過量程試驗(yàn)

6.10.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、、1.0vol%H2、純氫；

——純氫暴露時(shí)間：1min；

——調(diào)整時(shí)間：＞1min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞5min。

6.10.2試驗(yàn)方法

過量程試驗(yàn)的氣體暴露曲線如圖8所示，試驗(yàn)步驟如下。

a)傳感器暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)

13

T/CSAExx—20xx

到最終指示；

b)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

c)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

d)調(diào)整測(cè)試氣體為純氫，保持1min；

e)快速清除純氫，調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

f)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

g)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

h)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示。

3.0120

過量程試驗(yàn)

2.5100

2.080

vol%H

22

純氫

1.560

純氫濃度

vol%H

1.040

0.520

0.00

12345678

步驟編號(hào)

圖8過量程試驗(yàn)的氣體暴露曲線和測(cè)試順序

6.11方位試驗(yàn)

6.11.1概述

傳感器按0°方位安裝在密封測(cè)試腔室中，氣體吹掃方向相對(duì)于腔室固定不變，傳感器按間隔45°

進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如圖9所示。

圖9傳感器方位測(cè)試方位擺放示意圖

為了評(píng)估方位對(duì)傳感器性能的影響，采用兩種不同氫氣暴露曲線方法對(duì)傳感器進(jìn)行評(píng)估,分述如下：

6.11.2方法1

6.11.1.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、、1.0vol%H2；

——方位：0°、45°、90°、135°、180°、0°；

14

T/CSAExx—20xx

——調(diào)整時(shí)間：＞1min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞5min。

6.11.1.2試驗(yàn)方法

方位試驗(yàn)的氣體暴露曲線如圖10所示，試驗(yàn)步驟如下。

a)傳感器按0°方位放置，暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信

號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

b)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

c)依次調(diào)整傳感器的方位為45°、90°、135°、180°、0°，分別在每個(gè)方位等待輸出信號(hào)達(dá)

到最終指示；

d)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示。

圖10傳感器方位測(cè)試的氣體暴露曲線（方法1）

6.11.2方法2

6.11.2.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、1.0vol%H2；

——方位：0°、45°、90°、135°、180°、0°；

——調(diào)整時(shí)間：＞1min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞5min。

6.11.2.2試驗(yàn)方法

氫氣暴露曲線如圖11所示，試驗(yàn)步驟如下。

a)測(cè)試腔室按0°方位放置，暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信

號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

b)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

c)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

d)分別調(diào)整測(cè)試腔室的方位為45°、90°、135°、180°、0°，重復(fù)執(zhí)行上述步驟b)、c)。

15

T/CSAExx—20xx

圖11傳感器方位測(cè)試的氣體暴露曲線（方法2）

在上述兩種方法中，方法1效率較高，但無法評(píng)估方位對(duì)傳感器恢復(fù)性能的影響。方法2，同時(shí)考

察了在每個(gè)方位下傳感的響應(yīng)和恢復(fù)性能。因此，可酌情選擇合適的方位試驗(yàn)方法。

當(dāng)兩種試驗(yàn)方法的結(jié)果不一致時(shí)，優(yōu)先采用方法2的試驗(yàn)結(jié)果。

6.12電源性能試驗(yàn)

6.12.1冷啟動(dòng)時(shí)間試驗(yàn)

6.12.1.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、1.0vol%H2；

——溫度(T)：25℃±5℃；

——壓力(P)：1.0atm±0.05atm；

——相對(duì)濕度(%R.H.)：在25%R.H.～75%R.H.范圍內(nèi)，測(cè)試期間保持在±10%R.H.范圍內(nèi)；

——傳感器狀態(tài)：完全冷卻(斷電時(shí)間：＞1h；

——調(diào)整時(shí)間：＞1min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞5min。

6.12.1.2試驗(yàn)方法

冷啟動(dòng)時(shí)間的氣體暴露曲線如圖12所示，試驗(yàn)步驟如下。

a)傳感器暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)

到最終指示；

b)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

c)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

d)斷開傳感器電源，時(shí)間：＞1h，等待傳感器完全冷卻；

e)傳感器完全冷卻后，調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待時(shí)間＞5min；

f)打開傳感器電源，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

g)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

h)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

i)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示。

16

T/CSAExx—20xx

圖12冷啟動(dòng)時(shí)間試驗(yàn)的氣體暴露曲線和測(cè)試順序

6.12.2欠電壓與過電壓試驗(yàn)

6.12.2.1試驗(yàn)要求

試驗(yàn)要求如下：

——所需測(cè)試氣體：0vol%H2、1.0vol%H2、3.0vol%H2；

——調(diào)整時(shí)間：＞1min；

——穩(wěn)定時(shí)間：＞5min；

——試驗(yàn)電壓：見表7。

表7試驗(yàn)電壓

標(biāo)稱電壓(V)欠電壓(V)過電壓(V)

12V系統(tǒng)12816

24V系統(tǒng)241632

6.12.2.2試驗(yàn)方法

欠電壓與過電壓試驗(yàn)的氣體暴露曲線如圖13所示，試驗(yàn)步驟如下。

a)調(diào)整并保持試驗(yàn)電壓為標(biāo)稱電壓；

b)傳感器暴露在0vol%H2測(cè)試氣體中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集傳感器輸出信號(hào),等待輸出信號(hào)達(dá)

到最終指示；

c)調(diào)整測(cè)試氣體為1.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

d)調(diào)整測(cè)試氣體為3.0vol%H2，等待輸出信號(hào)達(dá)到最終指示；

e)調(diào)整測(cè)試氣體為0vol%H2，