MQ4传感器是一种可检测多种气体(如甲烷、天然气、丙烷等)浓度的半导体传感器,是目前应用较广泛的气体传感器之一。
该传感器主要由氮化锡(SnxNy)敏感材料,微电子加工工艺制成的微观热电致阻(micro-hot plate)结构、灵敏电路及壳体等组成,具有灵敏、稳定、寿命长、响应速度快等特点。
MQ4传感器的发明历史可以追溯到20世纪70年代初期,当时研究人员开始使用半导体材料制造气体传感器。在此基础上,意大利纳诺研究所的研究人员于1991年推出了MQ系列多气体传感器,MQ4传感器也因此应运而生。
经过多年的改进和完善,MQ4传感器逐渐成为了现在市场上应用较为广泛的气体传感器之一,被广泛用于石油化工、煤气、环保等领域中。
MQ4传感器的工作原理是基于半导体材料的气敏特性。当气体分子通过敏感膜层时,会对气敏材料表面的吸附、解吸过程、电子传导和半导体表面的形态等产生影响,进而改变气敏元件的电阻值。通过测量气敏元件的电阻值变化,就可以间接地得到气体浓度的信息。
同时,MQ4传感器在正常工作时会受到无害气体和湿度等因素的影响,因此传感器的输出信号需要经过一定的预处理。在处理电路的帮助下,可以有效地排除这些干扰信号,并将灵敏度调节到最佳状态。
由于MQ4传感器可以检测多种气体浓度,因此应用范围比较广泛。其中,最常见的应用领域包括:
1.石油化工:用于检测煤气、乙烯、丙烯等的浓度,保证生产过程的安全;
2.煤气:用于商用和家用燃气的泄漏检测,保护使用者的生命财产安全;
3.环保:用于监测工业废气排放、城市空气质量等,保护环境和民众健康。