MQ-4半导体天然气传感器.pdf

18697315156 2627662407 以诚为本、信守承诺 创造完美、服务社会 MQ-4 半导体可燃气体传感器 /天然气传感器 使用说明书 Ver1.0 郑州炜盛电子科技有限公司 Zhengzhou Winsen Electronic Technology CO.,LTD ISO9001 认证企业 18697315156 2627662407 以诚为本、信守承诺 创造完美、服务社会 感谢您使用炜盛科技系列产品，当您准备使用本产品时请务必仔细阅读本说明并按照所提供的有关操作步骤进行，使您能充分享受我公司提供的 服务 请妥善保管本手册，以便在您日后需要时能及时查阅、获得帮助 版权声明 本手册版权属郑州炜盛电子科技有限公司所有，未经书面许可，本手册任何部分不得复制、翻译、存储于数据库或检索系统内，也不可以电子、翻拍、录音等任何手段及方式进行传播。

郑州炜盛电子科技有限公司秉承科技进步原则，不断致力于产品改进、技术创新的服务理念在此，本公司保留任何产品改进而不预先通知的权利 如果用户不依照本手册说明擅自拆解、更换传感器内部件，由此产生的责任由用户负责 产品及产品颜色、款式请以购买的实物为准 郑 州炜盛电子科技有限公司 通讯地址：河南省郑州市高新技术产业开发区金梭路 299号 450001 服务： (86)0371-60932951 ： 18697315156 ： 2627662407 旺旺： winsensor 号码： (86) 0371-60932988 服务信箱： winsensorec@ MQ-4 天然气检测用 半导体气敏元件 18697315156 2627662407 以诚为本、信守承诺 创造完美、服务社会 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 的灵敏度高，对 丙烷、丁烷也有较好的灵敏度 这种传感器可检测多种可燃性气体， 特别是天然气， 是一款适合多种应用的低成本传感器 特点 元件外形结构 *在较宽的浓度范围内对可燃气体有良好的灵敏度 *对 甲烷 的灵敏度较高 *长寿命、低成本 *简单的驱动电路即可 应用 *家庭用气体泄漏报警器 *工业用可燃气体报警器 *便携式气体检测器 技术指标 基本测试 回路 上图是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 VC 则是用于测定与传感器串联的负 载电阻（ RL）上的电压（ VRL）这种传感器具有轻微的极性， VC需用直流电源在满足传感 器电性能要求的前提下， VC和 VH 可以共用同一个电源电路为更好利用传感器的 性能，需要 选择恰 当的 RL值 敏感体功耗（ Ps）值可用 计算 下式： Ps=Vc2× Rs/(Rs+RL)2 传感器电阻（ Rs），可用下式计算： Rs=(Vc/VRL-1)× RL产品型号 MQ-4 产品类型 半导体气敏元件 标准封装 胶木（黑胶木） 检测气体 天然气、甲烷 检测浓度 300-10000ppm(甲烷、天然气 ) 标准电路条件 回路电压 Vc ≤ 24V DC 加热电压 VH 5.0V±0. 2V ACorDC 负载电阻 RL 可调 标准测试条件下 气敏元件特性 加热电阻 RH 31Ω ± 3Ω （室温） 加热功耗 PH ≤ 900mW 敏感体表面电阻 Rs 2KΩ -20KΩ (in 5000ppm CH4 ) 灵敏度 S Rs(in air)/Rs(5000ppm甲 烷 )≥ 5 浓度斜率 α ≤ 0.6(R5000ppm/R3000ppm CH4) 标准测试条件 温度 、湿度 20℃± 2℃ ； 65%±5% RH 标准测试电路 Vc:5.0V±0.1 V； VH: 5.0V±0.1 V 预热时间 不少于 48小时 Vc VH GND RL VRL MQ-4产品说明书 ISO9001认证 企业 以诚为本、信守承诺 创造完美、服务社会 灵敏度特性 温 /湿度的影响 图 1是传感器典型的灵敏度特性曲线。

图 2是传感器典型的温度、湿度特性曲线 图中纵坐标为传感器的电阻比（ Rs/Ro），横坐标为气体 图中纵坐标是传感器的电阻比（ Rs/Ro） 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 Ro表示 1000ppm甲 烷、不同温 /湿度下 传感器 的电阻值 Ro表示 传感器在 1000ppm 甲烷 中的电阻值 图中所有测试都是 在含 1000ppm 甲 烷、 20℃ /65%RH环境条件 下 传感器 的电 在 标准试验条件下完成的 阻值 注 :对烟雾的灵敏度是在 8立方米的空间里燃 10只香烟， 其输出相当于 200ppm的甲烷 元件 内部构造 MQ-4 气敏元件的内部构造如图 3 所示 ,由微型 Al2O3陶瓷管、 SnO2 敏感层 ,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件封装好的气敏元件有６只针状管脚，其中４个用于信号取出，２个用于提供加热电流。

使用注意事项 1 必须避免的情况 1.1 暴露于有机硅蒸气中 如果传感器的表面吸附了有机硅蒸气，传感器的敏感材料会被包裹住，抑制传感器的敏感性，并且不可恢复传感器要避免暴露其在硅粘接剂、发胶、硅橡胶、腻子或其它含硅塑料添加剂可能存在的地方 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0.50.70.91.11.31.51.71.9-20 -10 0 10 20 30 40 50 ℃Rs/R060%RH30%RH85%RH图 2 MQ-40.1110100 1000 10000ppmRs/RoLPGCH4H2COalcoholsmokeAirCO 烟雾 图 2 MQ-4产品说明书 ISO9001认证 企业 以诚为本、信守承诺 创造完美、服务社会 的腐蚀或破坏，并会引起敏感材料性能发生不可逆的改变。

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，及暴露在卤素如氟中也会引起性能劣变 1.4 接触到水 溅上水或浸 到水中会造成敏感特性下降 1.5 结冰 水在敏感元件表面结冰会导致敏感材料碎裂而丧失敏感特性 1.6 施加电压过高 如果给敏感元件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，如果电压加在 1、 3 或 4、 6 管脚会导致引线断线，加在 2、 4 管脚上则取不到信号 2 尽可能避免的情况 2.1 凝结水 在室内 使用条件下，轻微凝结水会对传感器性能会产生轻微影响但是，如果水凝结在敏感元件表 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，都会影响传感器特性 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。

传感器应贮存在有清洁空气不含硅胶的密封袋中经长期不通电贮存的传感器，在使用 前需要长时间通电以使其达到稳定 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、过度振动会导致敏感元件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这种振动 2.6 冲击 如果传感器受到强烈冲击会导致其引线断线 2.7 使用 对传感器来说手工焊接是最理想的焊接方式使用波峰焊是应满足以下条件： 2.7.1 助焊剂：含氯最少的松香助焊剂 2.7.2 速度 ： 1-2 米 /分钟 2.7.3 预热温度： 100± 20℃ 2.7.4 焊接温度： 250± 10℃ 2.7.5 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 注：如果说明书版本发生变动，本公司不另行通知。