Methane semiconductor

SJ11甲烷半导体传感器

SJ11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相对应的输出信号。

产品介绍:

产品描述

SJ11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相对应的输出信号。

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,具有抗干扰能力强、功耗低、响应恢复快、稳定性好、

寿命长、低成本、驱动电路简单等优点。

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

SJ11
SJ11甲烷半导体传感器插图1

图 1:传感器结构图

基本电路

SJ11甲烷半导体传感器插图2

图 2:E C 1 1 测试电路

说明: 上图为 SJA1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 (V₁) 和 测试电压 (Ve)。 其 中 Va 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。 Va是传感器串联 的负载电阻 (R) 上 的电压。 V.是为负载电阻 R提供测试的电压,须 用直流电源,

SJ11
SJ11

图 3:响应恢复曲线

图 4:传感器线性曲线

图中纵坐标为传感器的电阻比 (R/R),横坐标为气体

浓度。 R表示传感器在不同浓度气体中的电阻值, R,表

示传感器在洁净空气中的电阻值。 图中所有测试都是在

标准试验条件下完成的。

图中纵坐标是传感器的电阻比 (R /R)。R表示在含5000ppm甲烷、 不 同温/湿度下传感器的电阻值。 R。表示在5000ppm甲烷、 20℃/55%RH环境条件下传感器的电阻值。

长期稳定性

图5:长 期稳定性曲线

SJ11

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 Va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

1.3 碱 、 碱金属盐 、 卤素的污传感器暴露在高浓度的腐蚀性气体 (如 HS,SO,,Cl , HC1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。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

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

SJ11

图 6: 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:

SJ11

表2

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: ≤350℃
  • 时间:不大于 3 秒

违反以上使用条件将使传感器特性下降。