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可燃气体传感器 (型号:MQ-4) 使 用 说 明 书 版本号:1.3 实施日期:2014-05-01 郑州炜盛电子科技有限公司 Zhengzhou Winsen Electronic Technology Co., Ltd
产品描述 半导体气体传感器系列 MQ-4 可燃气体传感器 MQ-4 气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空 气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处 环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中 可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可 将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输 出信号。 MQ-4 气体传感器对甲烷灵敏度高,对酒精及其 他一些干扰性气体有较强的抗干扰能力。 传感器特点 本品在较宽的浓度范围内对甲烷有良好的灵敏度,具有长寿命、低成本、驱动电路简单等优点。 主要应用 广泛适用于家庭用气体泄漏报警器、工业用可燃气体报警器以及便携式气体检测器。 技术指标 表一 产品型号 产品类型 标准封装 检测气体 检测浓度 MQ-4 半导体气体传感器 胶木、金属罩 甲烷 300~10000ppm(甲烷) 标准 电路 条件 标准 测试 条件 下气 敏元 件特 性 标准 测试 条件 回路电压 Vc ≤24V DC 加热电压 负载电阻 加热电阻 加热功耗 VH RL RH PH 灵敏度 S 5.0V±0.1V AC or DC 可调 26Ω±3Ω(室温) ≤950mW Rs(in air)/Rs(in 5000ppm 甲烷)≥5 输出电压 Vs 2.5V~4.0V (in 5000ppm CH4) 浓度斜率 α ≤0.6(R5000ppm/R1000ppm CH4) 温度、湿度 20℃±2℃;55%±5%RH 标准测试电路 Vc:5.0V±0.1V; VH:5.0V±0.1V 预热时间 不少于48小时 注:输出电压(Vs)是指在测试气氛中的 VRL 图 1 传感器结构图 以诚为本、信守承诺 创造完美、服务社会
半导体气体传感器系列 基本电路 图 2: MQ-4 测试电路 说明:上图为 MQ-4 传感器的基本测试电路。该传感器需要施加 2 个电压:加热器电压(VH)和测试电压(VC)。 其中 VH 用于为传感器提供特定的工作温度, 可用直流电源或交流电源。 VRL 是传感器串联的负载电阻(RL)上的电压。 VC 是为负载电阻 RL 提供测试的电压,须用直流电源。 传感器特性描述 图3: 传感器典型的灵敏度特性曲线 图4 : 传感器典型的温度、湿度特性曲线 图中纵坐标为传感器的电阻比(Rs/R0),横坐标为气体 图中纵坐标是传感器的电阻比(Rs/ RS0)。Rs表示在含 浓度。Rs表示传感器在不同浓度气体中的电阻值,R0表示 5000ppm甲烷、不同温/湿度下传感器的电阻值。RS0表 传感器在洁净空气中的电阻值。图中所有测试都是在标准 示在5000ppm甲烷、20℃/55%RH环境条件下传感器的电 试验条件下完成的。 阻值。 以诚为本、信守承诺 创造完美、服务社会
半导体气体传感器系列 图 6:响应恢复特性曲线 图 5: 敏感特性曲线 图 5 表示传感器在不同浓度甲烷中所对应的 VRL 值。所用 负载(RL)为 4.7 KΩ,图中所有测试都是在标准试验条 件下完成的。 图 6 表示传感器先被放入检测气氛中,然后再从该 气氛中移走,这个过程中传感器的 VRL 值变化情况。 图 7:长期稳定性曲线 图中所有测试都是在标准试验条件下完成的,横坐标为观察时间,纵坐标为 VRL 值。 注意事项 1 必须避免的情况 1.1 暴露于可挥发性硅化合物蒸气中 传感器要避免暴露于硅粘接剂、发胶、硅橡胶、腻子或其它存在可挥发性硅化合物的场所。如 果传感器的表面吸附了硅化合物蒸气,传感器的敏感材料会被硅化合物分解形成的二氧化硅包裹, 抑制传感器的敏感性,并且不可恢复。 1.2 高腐蚀性的环境 传感器暴露在高浓度的腐蚀性气体(如 H2S,SOX,Cl2,HCl 等)中,不仅会引起加热材料及传 感器引线的腐蚀或破坏,并会引起敏感材料性能发生不可逆的劣变。 1.3 碱、碱金属盐、卤素的污染 以诚为本、信守承诺 创造完美、服务社会
半导体气体传感器系列 传感器被碱金属尤其是盐水喷雾污染后,或暴露在卤素如氟利昂中,也会引起性能劣变。 1.4 接触到水 溅上水或浸到水中会造成传感器敏感特性下降。 1.5 结冰 水在传感器敏感材料表面结冰会导致敏感层碎裂而丧失敏感特性。 1.6 施加电压过高 如果给传感器或加热器施加的电压高于规定值,即使传感器没有受到物理损坏或破坏,也会造 成引线和/或加热器损坏,并引起传感器敏感特性下降。 1.7 电压加错管脚(仅限于旁热式系列) 对 6 脚型的传感器,2、5 为加热电极,(1、3)/(4、6)为测 试用电极,1 和 3 导通,4 和 6 导通。如果电压加在 1、3 或 4、6 管 脚会导致引线烧断,加在 2、4 管脚上则取不到信号。 (见右图 8) 图 8:传感器引线示意图 2 尽可能避免的情况 2.1 凝结水 在室内使用条件下,轻微凝结水对传感器性能会产生轻微影响。但是,如果水凝结在敏感层表 面并保持一段时间,传感器特性则会下降。 2.2 处于高浓度气体中 无论传感器是否通电,在高浓度气体中长期放置,均会影响传感器特性。如用打火机气直接喷 向传感器,会对传感器造成极大损害。 2.3 长期贮存 传感器在不通电情况下长时间贮存,其电阻会产生可逆性漂移,这种漂移与贮存环境有关。传 感器应贮存在不含可挥发性硅化合物的密封袋中。经长期贮存的传感器,在使用前需要更长时间通 电以使其达到稳定。贮存时间及对应的老化时间建议如表 2 所示。 贮存时间 1 个月以下 1 ~ 6 个月 6 个月以上 表 2 建议老化时间 不低于 48 小时 不低于 72 小时 不低于 168 小时 2.4 长期暴露在极端环境中 无论传感器是否通电,长时间暴露在极端条件下,如高湿、高温或高污染等极端条件,传感器 性能将受到严重影响。 2.5 振动 以诚为本、信守承诺 创造完美、服务社会
半导体气体传感器系列 频繁、过度振动会导致传感器内部引线产生共振而断裂。在运输途中及组装线上使用气动改锥/ 超声波焊接机会产生此类振动。 2.6 冲击 如果传感器受到强烈冲击或跌落会导致其引线断裂。 2.7 使用条件: 2.7.1 对传感器来说手工焊接为最理想的焊接方式,建议焊接条件如下:  助焊剂:含氯最少的松香助焊剂  恒温烙铁  温度: 250℃  时间:不大于 3 秒 2.7.2 使用波峰焊时应满足以下条件:  助焊剂:含氯最少的松香助焊剂  速度:(1-2)米/分钟  预热温度:(100±20)℃  焊接温度:(250±10)℃  1 次通过波峰焊机 违反以上使用条件将使传感器特性下降。 郑州炜盛电子科技有限公司 地址: 郑州市高新技术开发区金梭路 299 号 电话:0371-60932955/60932966/60932977 传真:0371-60932988 微信号:winsensor E-mail:sales@winsensor.com Http://www.winsensor.com 以诚为本、信守承诺 创造完美、服务社会
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