可燃气体传感器
(型号:MP-5)
使 用 说 明 书
版本号:1.4
实施日期:2018-04-27
郑州炜盛电子科技有限公司
Zhengzhou Winsen Electronic Technology Co., Ltd
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郑州炜盛电子科技有限公司
平面半导体传感器系列
MP-5 可燃气体传感器
产品描述
MP-5可燃气体传感器采用多层厚膜制造工艺,在微
型Al2O3 陶瓷基片的两面分别制作加热器和金属氧化物
半导体气敏层,封装在金属壳体内。当环境空气中有被
检测气体存在时传感器电导率发生变化。该气体的浓度
越高,传感器的电导率就越高。采用简单的电路即可将
这种电导率的变化转换为与气体浓度对应的输出信号。
传感器特点
本品在较宽的浓度范围内对丙烷灵敏度高,具有抗干扰能力强、低功耗、响应、恢复快、检测电路简
单、稳定性好、寿命长等优点。
主要应用
1.用于家庭、工厂、商业用所的可燃气体泄漏监测装置、防火/安全探测系统。
2.可燃气体泄漏报警器,气体检漏仪。
技术指标
表1
产品型号
MP-5
产品类型
平面半导体气体传感器
标准封装
金属封装
检测气体
液化气
检测浓度
300~10000ppm液化气
标准
回路电压
VC
≤24V DC
电路
加热电压
VH
5.0V±0.1V AC or DC
条件
负载电阻
RL
可调
标准
加热电阻
RH
85Ω±15Ω(室温)
测试
加热功耗
PH
≤300mW
条件
敏感体表
下气
面电阻
RS
1KΩ~20KΩ(in 2000ppm 丙烷)
敏元
灵敏度
S
Rs(in air)/Rs(in 2000ppm丙烷)≥5
浓度斜率
α
≤0.6(R2000ppm/R500ppm丙烷)
件特
性
温度、湿度
标准
标准测试电路
测试
预热时间
条件
氧气浓度
寿命
20℃±2℃;65%±5%RH
VC:5.0V±0.1V; VH :5.0V±0.1V
不少于48小时
21%(不低于18%,(氧气浓度会影响传感器的初始值、灵
敏度及重复性,在低氧气浓度下使用时请咨询使用)
10年
图 1: 传感器结构图
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基本电路
图 2: MP-5 测试电路
说明:上图为 MP-5 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。
Rs/R0
Rs/Rs0
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
2000ppm丙烷、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2000ppm丙烷、20℃/55%RH环境条件下传感器的
试验条件下完成的。
电阻值。
时间(S)
时间(S)
图 5:响应恢复曲线
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图 6 :传感器线性曲线
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长期稳定性
图 7:长期稳定性曲线
注: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
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
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如图 8 所示,传感器 1、2 管脚连接加热电路,3、4 管脚连接测量电路;在满足传感器电性能要求的
前提下,加热和测量可共用同一个电源电路。
注:请注意传感器上的突出标志,紧邻该标志的两只管脚为加热电极。
突出标志
突出标志
图 8: 管脚示意图
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下:
表2
贮存时间
建议老化时间
1 个月以下
不低于 48 小时
1-6 个月
不低于 72 小时
6 个月以上
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
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
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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。
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