本文基于质子固体电解质燃料电池的基本原理,研制出一种在300～850℃温度下工作的固体电解质测氢传感器,可用于对特定环境中的氢含量进行快速、精确的测量及控制。本文比较了各种形状的固体电解质在制作传感器时的优缺点。选用Yb掺杂的BaCeO₃作为测氢传感器的固体电解质材料,经预烧试验确定了这种固体电解质的收缩率,并重新开制模具,成型烧结,获得了尺寸为Φ10.1mm×9.9mm的圆柱体固体电解质。分析了固体电解质与连接套管的套接密封性能、密封材料的绝缘性能对测氢传感器输出电势的影响,试验比较了不同密封材料、不同连接套管的套接密封性能、绝缘性能以及套接压剪强度。结果表明,磷酸—氧化铜无机胶+端面施釉具有较好的气密性、绝缘性能和套接压剪强度,能够满足测氢传感器的使用要求。对测氢传感器内外电极的结构、电极材料、制备工艺进行了研究。分析比较了不同结构内外电极的特点及应用场合。最后将圆柱体固体电解质和高铝瓷管用磷酸—氧化铜+端面施釉进行套接密封,内电极采用拆装式结构,外电极采用银钯导电浆料烧结导电膜,制作装配成测氢传感器。当温度为560℃、内侧用空气作为参比气时,被测气体氢含量与测氢传感器输出电势之间具有很好的对应关系,传感器输出电势值高,灵敏度较高,有良好的重现性,能够实现对特定环境中的氢含量进行精确测量及控制。