MC105

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MC105/MC106 为催化燃烧式气体传感器,根据催化燃烧效应的原理工作,由检测元件 (D) 和补偿元件 (C) 配对组成电桥的一个臂
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遇可燃性气体时,检测元件电阻 (D) 升高,桥路输出电压变化,该电压变化量随气体浓度增大而成正比例增大
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C 是补偿元件,D 是对燃气敏感的检测部件,两边相互独立。C, D 单边的电阻在 3.7 欧左右
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厂家建议电桥检测电路,设计为电桥压差检测,旨在消除电压源的波动,这样就无需高精度基准电压,亦可消除温度对电阻的影响。。。
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推荐 2.5V 供电,W 电阻用于调零,在燃气含量为 0 时,把电桥压差输出也调为 0 mV,此因为工艺原因,MC105、贴片电阻等精度并不一致
  
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桥路输出电压与燃气气体含量对应关系,基本呈线性
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* 产品型号: MC105/MC106
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* 产品类型: 催化燃烧式气体传感器
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* 标准封装: 塑料封装
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* 工作电压(V): 2.5±0.1
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** 1%甲烷 20~50
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** 1%丙烷 30~70
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* 测量范围(%LEL): 0~100
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* 响应时间 (90%): ≤10s
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* 恢复时间 (90%): ≤30s
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* 使用环境: -40~+70℃, 低于 95%RH
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* 储存环境: -20~+70℃ ,低于 95%RH
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NOTE: 电桥的设计,可以消除电压源的波动,这样就无需高精度基准电压。亦可消除温度对电阻的影响。。。
  
* [https://wenku.baidu.com/view/acfd6e93fc4ffe473268ab26.html 运算放大器的应用]
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* C,应该是 Compensate
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* D,应该是 Detector
  
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随着气体浓度增大,Rd 两端的电压从 1.307 升高到 1.356,即 Rd 电阻升高,Rc / Rd  的比值从 0.94491 降低到 0.87463
  
  
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* [https://wenku.baidu.com/view/acfd6e93fc4ffe473268ab26.html 运算放大器的应用]
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* [https://wenku.baidu.com/view/8ee3d60979563c1ec5da715e.html 运算放大器经典应用]
  
 
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2018年11月17日 (六) 12:18的最后版本

目录

[编辑] 1 概述

MC105/MC106 为催化燃烧式气体传感器,根据催化燃烧效应的原理工作,由检测元件 (D) 和补偿元件 (C) 配对组成电桥的一个臂

遇可燃性气体时,检测元件电阻 (D) 升高,桥路输出电压变化,该电压变化量随气体浓度增大而成正比例增大

补偿元件 (C) 起参比及温湿度补偿作用

Mc-105.jpg

C 是补偿元件,D 是对燃气敏感的检测部件,两边相互独立。C, D 单边的电阻在 3.7 欧左右

传感器接入电路时检测元件和补偿元件的各一管脚连接在一起作为信号输出端,检测元件的另一管脚接负极,补偿元件的另一管脚接正极

Mc-105-test.jpg

厂家建议电桥检测电路,设计为电桥压差检测,旨在消除电压源的波动,这样就无需高精度基准电压,亦可消除温度对电阻的影响。。。

推荐 2.5V 供电,W 电阻用于调零,在燃气含量为 0 时,把电桥压差输出也调为 0 mV,此因为工艺原因,MC105、贴片电阻等精度并不一致


Mc105-data.jpg

桥路输出电压与燃气气体含量对应关系,基本呈线性


> MC105 Datasheet



[编辑] 2 Feature

  • 产品型号: MC105/MC106
  • 产品类型: 催化燃烧式气体传感器
  • 标准封装: 塑料封装
  • 工作电压(V): 2.5±0.1
  • 工作电流(mA): 150±10
  • 灵敏度 (mV):
    • 1%甲烷 20~50
    • 1%丙烷 30~70
  • 线性度: ≤5%
  • 测量范围(%LEL): 0~100
  • 响应时间 (90%): ≤10s
  • 恢复时间 (90%): ≤30s
  • 使用环境: -40~+70℃, 低于 95%RH
  • 储存环境: -20~+70℃ ,低于 95%RH
  • 寿命:5 年


[编辑] 3 Footprint

Mc-105-size.jpg


[编辑] 4 实例分析

Mc105-analysis.jpg


NOTE: 电桥的设计,可以消除电压源的波动,这样就无需高精度基准电压。亦可消除温度对电阻的影响。。。

octave:133> (2.542-1.307)
ans =  1.2350
octave:134> (2.542-1.333)
ans =  1.2090
octave:135> (2.542-1.349)
ans =  1.1930
octave:136> (2.542-1.356)
ans =  1.1860


  • C,应该是 Compensate
  • D,应该是 Detector


随着气体浓度增大,Rd 两端的电压从 1.307 升高到 1.356,即 Rd 电阻升高,Rc / Rd 的比值从 0.94491 降低到 0.87463


电流消耗最大的路径是 2.5V 加在 MC105 两端的部分,其电流约为:

I = 2.5 / (3.5 + 3.5) = 350 mA


Opengas-01.jpg



[编辑] 5 其他参考


Mc-105-circuit.png



[编辑] 6 LM358

丝印 A42S


Lm358-pin.png




[编辑] 7 厂家模组





[编辑] 8 其他选择

[编辑] 8.1 MC107B


[编辑] 8.2 MC106


[编辑] 8.3 MC101


[编辑] 8.4 MC101B


[编辑] 8.5 MP-4


[编辑] 8.6 MP-5


[编辑] 8.7 MQ-9B


[编辑] 8.8 GM-402B

[编辑] 8.8.1 原理

MEMS 可燃气体传感器是由基于 MEMS 工艺的硅基微热板和金属氧化物半导体气敏材料组成。

气敏材料在洁净空气中电导率较低 (电阻较大)

当环境空气中有被检测气体存在时,传感器的电导率就会发生变化(电阻变小),该气体的浓度越高,传感器的电导率就越高(电阻越小)


[编辑] 8.8.2 特性

  • MEMS可燃气体传感器
  • 陶瓷封装
  • 检测甲烷 (CH4, 1~10000ppm)、丙烷 (C3H8, 1~10000ppm)等
  • 加热电压 VH 2.8V±0.1V AC/DC,此为用于为传感器提供特定的工作温度
  • 加热电阻 RH 80Ω±20Ω(室温)
  • 加热功耗 PH ≤80mW
  • 负载电阻 RL 可调
  • 敏感体电阻 RS:
    • 1KΩ ~ 30KΩ (in 5000ppm CH4)
    • 1KΩ ~ 30KΩ (in 2000ppm C3H8)
  • 回路电压 VC ≤24V DC,推荐 5V±0.1V


GM-402B Datasheet


[编辑] 8.8.3 电路

GM-402B-sch.jpg


[编辑] 8.8.4 Pinmap

GM-402B-size.jpg


[编辑] 8.8.5 使用说明

1.预热时间

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,使用前需对传感器进行预热以达到内部的化学平衡,预热电压与其加热电压VH保持一致。贮存时间及对应的预热时间建议如下:

不同贮存时间,建议预热时间:

  • 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.传感器标定

传感器精度受传感器之间的基准电阻差异、灵敏度差异、温度、湿度、干扰气体、老化时间等因素的影响,其输入-输出之间存在非线性、滞后和不重复性的工作特性。因此对于绝对浓度测量须对其进行定期 标定(可在全量程内进行单点/多点标定),以保证量值的准确传递,相对测量则不需要标定。






















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