氣體傳感器mq-2：MQ-2煙霧報(bào)警器
MQ-2煙霧報(bào)警器
原理：MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導(dǎo)體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。處于200~300攝氏度時(shí)，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成氧的負(fù)離子吸附，使半導(dǎo)體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當(dāng)與煙霧接觸時(shí)，如果晶粒間界處的勢(shì)壘收到煙霧的調(diào)至而變化，就會(huì)引起表面導(dǎo)電率的變化。利用這一點(diǎn)就可以獲得這種煙霧存在的信息，煙霧的濃度越大，導(dǎo)電率越大，輸出電阻越低，則輸出的模擬信號(hào)就越大。
傳感器通電后，需要預(yù)熱20s左右，測(cè)量的數(shù)據(jù)才穩(wěn)定，傳感器發(fā)熱屬于正常現(xiàn)象，
主要芯片： LM393、ZYMQ-2氣體傳感器
工作電壓： 直流5伏
特點(diǎn)：
1、具有信號(hào)輸出指示。
2、雙路信號(hào)輸出（模擬量輸出及TTL電平輸出）
3、TTL輸出有效信號(hào)為低電平。（當(dāng)輸出低電平時(shí)信號(hào)燈亮，可直接接單片機(jī)）
4、模擬量輸出0~5V電壓，濃度越高電壓越高。
5、對(duì)液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度。
6、具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性
7、快速的響應(yīng)恢復(fù)特性
工作條件：
濃度計(jì)算：
1、MQ-2的計(jì)算公式
阻值R與空氣中被測(cè)氣體的濃度C的計(jì)算關(guān)系式log R = mlog C + n (m，n均為常數(shù))常數(shù)n：與氣體檢測(cè)靈敏度有關(guān)，除了隨傳感器材料和氣體種類(lèi)不同而變化外，還會(huì)由于測(cè)量溫度和激活劑的不同而發(fā)生大幅度的變化。常數(shù)m：表示隨氣體濃度而變數(shù)的傳感器的靈敏度（也稱(chēng)作為氣體分離率）。對(duì)于可燃性氣體來(lái)說(shuō)，m的值多數(shù)介于1/2至1/3之間。
2、傳感器的電阻的計(jì)算
Rs=(Vc/VRL -1)*RL(3-2)
式中Vc為回路電壓，VRL是傳感器7腳、6腳輸出的電壓即U shuchu ，RL是負(fù)載電阻。更具上式即可即可算出傳感器電阻Rs.
3、MQ-2煙霧傳感器的輸出電壓計(jì)算:
根據(jù)MQ-2的工作原理(其電導(dǎo)率隨著氣體濃度的增大而增大，其電阻是電導(dǎo)率的倒數(shù)，所以其電阻是減小的，其特性相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器)并且參考圖MQ-2Datasheet的上的測(cè)試電路，在根據(jù)哥設(shè)計(jì)的實(shí)際電路如圖3。可以得到下面的公式：Ushuchu= (R11/R1+Rs) *Vc
Vc為回路電壓即電源電壓，其加在MQ-2傳感器的1腳、3腳之間。U shuchu是傳感器4腳、6腳輸出的電壓，Rs為傳感器的體電阻。其中若氣體濃度上升，必導(dǎo)致Rs下降。而Rs的下降則會(huì)導(dǎo)致，MQ-2的4腳、6腳對(duì)地輸出的電壓增大。所以氣體濃度增大，其輸出的電壓也會(huì)增大。
比較器電路圖
工作原理：MQ-2的4腳輸出隨煙霧濃度變化的直流信號(hào)，被加到比較器U1A的2腳，Rp構(gòu)成比較器的門(mén)檻電壓。當(dāng)煙霧濃度較高輸出電壓高于門(mén)檻電壓時(shí)，比較器輸出低電平（0v），此時(shí)LED亮報(bào)警；當(dāng)濃度降低傳感器的輸出電壓低于門(mén)檻電壓時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)輸出高電平（Vcc），LED熄滅。
調(diào)節(jié)Rp，可以調(diào)節(jié)比較器的門(mén)檻電壓，從而調(diào)節(jié)報(bào)警輸出的靈敏度。
R1串入傳感器的加熱回路，可以保護(hù)加熱絲免受冷上電時(shí)的沖擊
ADC電路圖：
工作原理：MQ-2傳感器的4腳、6腳的電壓為輸出信號(hào)，Rs為傳感器的本體電阻。其中若氣體濃度上升，必導(dǎo)致Rs下降。而Rs的下降則會(huì)導(dǎo)致MQ-2的4腳、6腳對(duì)地輸出的電壓增大。所以氣體濃度增大，其輸出的電壓也會(huì)增大，最終通過(guò)ADC0809轉(zhuǎn)換后數(shù)值增大。
程序設(shè)計(jì)
氣體傳感器mq-2：五一電子商品說(shuō)明：《MQ
MQ-2煙霧氣體傳感器 液化氣天然氣 MQ-2傳感器模塊
產(chǎn)品特點(diǎn)
一、尺寸：35mm X24mm X26mm 長(zhǎng)*寬*高
二、主要芯片：LM393、MQ-2氣敏傳感器探頭
三、工作電壓：DC 3.0-5.5V
四、特點(diǎn)：
1、具有信號(hào)輸出指示；
2、雙路信號(hào)輸出；（模擬量輸出及TTL電平輸出）
3、TTL輸出有效信號(hào)為低電平,可接直接接單片機(jī)IO口;
4、模擬量輸出0~5V電壓，濃度越高電壓越高；
5、對(duì)液化氣、丁烷、甲烷、煙霧等有較好的靈敏度；
6、使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好；
7、具有快速響應(yīng)恢復(fù)特性
五、應(yīng)用：
適用于家庭或工廠的氣體泄漏監(jiān)測(cè)裝置，適宜于對(duì)液化氣、丙烷、氫氣 的靈敏度較高
解釋說(shuō)明：此模塊為MQ-2煙霧傳感器，使用前請(qǐng)預(yù)熱20S左右：
第一步：給模塊供5V直流電（注意正負(fù)極別接反，否則容易燒毀芯片）。
第二步：如果選擇DOUT,TTL高低電平端，輸出信號(hào)可以直接接單片機(jī)IO口或者接一個(gè)NPN型三極管去驅(qū)動(dòng)繼電器，電位器RP在這里用于調(diào)節(jié)輸出電平跳變的閥值，由下圖原理圖可以分析，當(dāng)傳感器檢測(cè)到被測(cè)氣體時(shí)，比較器LM393管腳2點(diǎn)的電壓值，跟傳感器檢測(cè)到氣體的濃度成正比，當(dāng)濃度值超過(guò)電位器RP設(shè)定的閥值時(shí)，比較器2腳的點(diǎn)位高于3腳的點(diǎn)位，這個(gè)時(shí)候，比較器1腳輸出低電平，LED燈亮，R3為L(zhǎng)ED燈限流電阻，C1為濾波電容。傳感器輸出低電平，反之，當(dāng)沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候，傳感器輸出高電平，等于電源電壓。
第三步：如果選擇AOUT，模擬量輸出，那樣就不用管電位器了，直接將AOUT腳接AD轉(zhuǎn)換的輸入端或者，帶有AD功能的單片機(jī)，就可以了。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)：在正常環(huán)境中，即：沒(méi)有被測(cè)氣體的環(huán)境，設(shè)定傳感器輸出電壓值為參考電壓，這時(shí)，AOUT端的電壓在1V左右，當(dāng)傳感器檢測(cè)到被測(cè)氣體時(shí)，電壓每升高0.1V，實(shí)際被測(cè)氣體的濃度增加200ppm（簡(jiǎn)單的說(shuō)：1ppm=1mg/kg=1mg/L=1×10-6 常用來(lái)表示氣體濃度，或者溶液濃度。），根據(jù)這個(gè)參數(shù)就可以在單片機(jī)里面將測(cè)得的模擬量電壓值轉(zhuǎn)換為濃度值。注意：如果您是用來(lái)做精密儀器，請(qǐng)購(gòu)買(mǎi)市場(chǎng)上標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)儀器，不然存在誤差，因?yàn)椋敵鰸舛群碗妷宏P(guān)系的比值并非線性，而是趨于線性。
特別提醒：傳感器通電后，需要預(yù)熱20S左右，測(cè)量的數(shù)據(jù)才穩(wěn)定，傳感器發(fā)熱屬于正常現(xiàn)象，因?yàn)閮?nèi)部有電熱絲，如果燙手就不正常了。
實(shí)現(xiàn)功能: 此版配套測(cè)試程序
使用芯片：AT89S52
晶振：11.0592MHZ
波特率：9600
編譯環(huán)境：Keil
提供參考例程、電路圖
可按要求定做各類(lèi)傳感模塊，有意可以跟本站聯(lián)系。
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氣體傳感器mq-2：使用MQ-2氣體傳感器進(jìn)行煙霧探測(cè)
釋放雙眼，帶上耳機(jī)，聽(tīng)聽(tīng)看~！
步驟一 材料準(zhǔn)備
硬件準(zhǔn)備：
Arduino UNO
面包板
杜邦線
5mm紅色和綠色LED
蜂鳴器
221ω電阻
軟件準(zhǔn)備：
Arduino IDE
步驟二 原理說(shuō)明
在此示例中，您將讀取傳感器模擬輸出電壓，當(dāng)煙霧達(dá)到一定水平時(shí)，它將發(fā)出蜂鳴聲并且紅色LED將亮起。
當(dāng)輸出電壓低于該電平時(shí)，綠色LED將亮起。
什么是MQ-2煙霧傳感器？
LPG
丁烷
丙烷
甲烷
醇
氫
傳感器的電阻根據(jù)氣體的類(lèi)型而不同。
煙霧傳感器具有內(nèi)置電位計(jì)，可根據(jù)您要檢測(cè)氣體的精確度調(diào)整傳感器靈敏度。
它是如何工作的？
傳感器輸出的電壓相應(yīng)于大氣中存在的煙/氣水平而變化。傳感器輸出與煙/氣濃度成比例的電壓。
換句話說(shuō)，電壓和氣體濃度之間的關(guān)系如下：
越大的氣體濃度，更大的輸出電壓
較低的氣體濃度，較低的輸出電壓
輸出可以是模擬信號(hào)（A0），可以使用Arduino的模擬輸入或數(shù)字輸出（D0）讀取，可以使用Arduino的數(shù)字輸入讀取。
步驟三 電路搭建
引腳接線
MQ-2傳感器有4個(gè)引腳。
Pin ————————————- Arduino Uno的接線
A0 ————————————-模擬引腳
D0 ————————————-數(shù)字引腳
GND ———————————– GND
VCC ———————————— 5V
因此，在進(jìn)入編碼部分之前，讓我們檢查一下我們是否已經(jīng)組裝了所有必要的硬件組件。
步驟四 編寫(xiě)程序
int redLed=12;
int greenLed=11;
int buzzer=10;
int smokeA0=A5;
// Your threshold value
int sensorThres=400;
void setup() {
pinMode(redLed, OUTPUT);
pinMode(greenLed, OUTPUT);
pinMode(buzzer, OUTPUT);
pinMode(smokeA0, INPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int analogSensor=analogRead(smokeA0);
Serial.print("Pin A0: ");
Serial.println(analogSensor);
// Checks if it has reached the threshold value
if (analogSensor > sensorThres)
{
digitalWrite(redLed, HIGH);
digitalWrite(greenLed, LOW);
tone(buzzer, 1000, 200);
}
else
{
digitalWrite(redLed, LOW);
digitalWrite(greenLed, HIGH);
noTone(buzzer);
}
delay(100);
}
步驟五 驗(yàn)證結(jié)果
制作完成后，通過(guò)制造煙霧可以觀察到綠燈和紅燈分別亮起來(lái)。
煙霧報(bào)警器 第3張" title="氣體傳感器mq-2：MQ-2煙霧報(bào)警器 第3張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>
氣體傳感器mq-2：氣體傳感器 MQ
簡(jiǎn)介
氣體傳感器是對(duì)某一種或幾種氣體敏感的傳感器，通過(guò)它的這個(gè)特性可用于氣體泄漏的檢測(cè)，從而確保安全，很適合于家庭、工業(yè)生產(chǎn)等氣體泄漏檢測(cè)裝置。MQ-2氣體傳感器模塊檢測(cè)的氣體類(lèi)型很多，適用于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的檢測(cè)。模塊底部設(shè)置了一個(gè)可調(diào)電位器，通過(guò)該電位器可以調(diào)節(jié)模塊檢測(cè)氣體時(shí)的靈敏度。
技術(shù)參數(shù)
外觀尺寸：25.8 x 20.2 x 19.8 mm(長(zhǎng)x寬x高)
重量：5g
工作電壓：5V
工作電流：100mA
輸出信號(hào)：模擬信號(hào)
工作溫度：-20℃～50℃
接線示意圖
測(cè)試代碼
void setup()
{
Serial.begin(9600); //Set serial baud rate to 9600 bps
}
void loop()
{
int val;
val=analogRead(0);//Read Gas value from analog 0
Serial.println(val,DEC);//Print the value to serial port
delay(100);
}
特點(diǎn)
1.檢測(cè)范圍廣
2.響應(yīng)速度快，靈敏度高
3.工作穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)
4.驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單
相關(guān)資料
MQ-2技術(shù)文檔
