發布日期：2022-10-09 點擊率：525
氣體傳感器mq-2：MQ-2煙霧報警器
MQ-2煙霧報警器
原理：MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導體。處于200~300攝氏度時，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成氧的負離子吸附，使半導體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當與煙霧接觸時，如果晶粒間界處的勢壘收到煙霧的調至而變化，就會引起表面導電率的變化。利用這一點就可以獲得這種煙霧存在的信息，煙霧的濃度越大，導電率越大，輸出電阻越低，則輸出的模擬信號就越大。
傳感器通電后，需要預熱20s左右，測量的數據才穩定，傳感器發熱屬于正常現象，
主要芯片： LM393、ZYMQ-2氣體傳感器
工作電壓： 直流5伏
特點：
1、具有信號輸出指示。
2、雙路信號輸出（模擬量輸出及TTL電平輸出）
3、TTL輸出有效信號為低電平。（當輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機）
4、模擬量輸出0~5V電壓，濃度越高電壓越高。
5、對液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度。
6、具有長期的使用壽命和可靠的穩定性
7、快速的響應恢復特性
工作條件：
濃度計算：
1、MQ-2的計算公式
阻值R與空氣中被測氣體的濃度C的計算關系式log R = mlog C + n (m，n均為常數)常數n：與氣體檢測靈敏度有關，除了隨傳感器材料和氣體種類不同而變化外，還會由于測量溫度和激活劑的不同而發生大幅度的變化。常數m：表示隨氣體濃度而變數的傳感器的靈敏度（也稱作為氣體分離率）。對于可燃性氣體來說，m的值多數介于1/2至1/3之間。
2、傳感器的電阻的計算
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算:
根據MQ-2的工作原理(其電導率隨著氣體濃度的增大而增大，其電阻是電導率的倒數，所以其電阻是減小的，其特性相當于一個滑動變阻器)并且參考圖MQ-2Datasheet的上的測試電路，在根據哥設計的實際電路如圖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，必導致Rs下降。而Rs的下降則會導致，MQ-2的4腳、6腳對地輸出的電壓增大。所以氣體濃度增大，其輸出的電壓也會增大。
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，被加到比較器U1A的2腳，Rp構成比較器的門檻電壓。當煙霧濃度較高輸出電壓高于門檻電壓時，比較器輸出低電平（0v），此時LED亮報警；當濃度降低傳感器的輸出電壓低于門檻電壓時，比較器翻轉輸出高電平（Vcc），LED熄滅。
調節Rp，可以調節比較器的門檻電壓，從而調節報警輸出的靈敏度。
R1串入傳感器的加熱回路，可以保護加熱絲免受冷上電時的沖擊
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，Rs為傳感器的本體電阻。其中若氣體濃度上升，必導致Rs下降。而Rs的下降則會導致MQ-2的4腳、6腳對地輸出的電壓增大。所以氣體濃度增大，其輸出的電壓也會增大，最終通過ADC0809轉換后數值增大。
程序設計
MQ-2煙霧氣體傳感器 液化氣天然氣 MQ-2傳感器模塊
產品特點
一、尺寸：35mm X24mm X26mm 長*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：
1、具有信號輸出指示；
2、雙路信號輸出；（模擬量輸出及TTL電平輸出）
3、TTL輸出有效信號為低電平,可接直接接單片機IO口;
4、模擬量輸出0~5V電壓，濃度越高電壓越高；
5、對液化氣、丁烷、甲烷、煙霧等有較好的靈敏度；
6、使用壽命長、穩定性好；
7、具有快速響應恢復特性
五、應用：
適用于家庭或工廠的氣體泄漏監測裝置，適宜于對液化氣、丙烷、氫氣 的靈敏度較高
解釋說明：此模塊為MQ-2煙霧傳感器，使用前請預熱20S左右：
第一步：給模塊供5V直流電（注意正負極別接反，否則容易燒毀芯片）。
第二步：如果選擇DOUT,TTL高低電平端，輸出信號可以直接接單片機IO口或者接一個NPN型三極管去驅動繼電器，電位器RP在這里用于調節輸出電平跳變的閥值，由下圖原理圖可以分析，當傳感器檢測到被測氣體時，比較器LM393管腳2點的電壓值，跟傳感器檢測到氣體的濃度成正比，當濃度值超過電位器RP設定的閥值時，比較器2腳的點位高于3腳的點位，這個時候，比較器1腳輸出低電平，LED燈亮，R3為LED燈限流電阻，C1為濾波電容。傳感器輸出低電平，反之，當沒有信號的時候，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轉換的輸入端或者，帶有AD功能的單片機，就可以了。根據我們的經驗：在正常環境中，即：沒有被測氣體的環境，設定傳感器輸出電壓值為參考電壓，這時，AOUT端的電壓在1V左右，當傳感器檢測到被測氣體時，電壓每升高0.1V，實際被測氣體的濃度增加200ppm（簡單的說：1ppm=1mg/kg=1mg/L=1×10-6 常用來表示氣體濃度，或者溶液濃度。），根據這個參數就可以在單片機里面將測得的模擬量電壓值轉換為濃度值。注意：如果您是用來做精密儀器，請購買市場上標準的校準儀器，不然存在誤差，因為，輸出濃度和電壓關系的比值并非線性，而是趨于線性。
特別提醒：傳感器通電后，需要預熱20S左右，測量的數據才穩定，傳感器發熱屬于正常現象，因為內部有電熱絲，如果燙手就不正常了。
實現功能: 此版配套測試程序
使用芯片：AT89S52
晶振：11.0592MHZ
波特率：9600
編譯環境：Keil
提供參考例程、電路圖
可按要求定做各類傳感模塊，有意可以跟本站聯系。
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步驟一 材料準備
硬件準備：
Arduino UNO
面包板
杜邦線
5mm紅色和綠色LED
蜂鳴器
221ω電阻
軟件準備：
Arduino IDE
步驟二 原理說明
在此示例中，您將讀取傳感器模擬輸出電壓，當煙霧達到一定水平時，它將發出蜂鳴聲并且紅色LED將亮起。
當輸出電壓低于該電平時，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
傳感器的電阻根據氣體的類型而不同。
煙霧傳感器具有內置電位計，可根據您要檢測氣體的精確度調整傳感器靈敏度。
它是如何工作的？
傳感器輸出的電壓相應于大氣中存在的煙/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，電壓和氣體濃度之間的關系如下：
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（A0），可以使用Arduino的模擬輸入或數字輸出（D0）讀取，可以使用Arduino的數字輸入讀取。
步驟三 電路搭建
引腳接線
MQ-2傳感器有4個引腳。
Pin ————————————- Arduino Uno的接線
A0 ————————————-模擬引腳
D0 ————————————-數字引腳
GND ———————————– GND
VCC ———————————— 5V
因此，在進入編碼部分之前，讓我們檢查一下我們是否已經組裝了所有必要的硬件組件。
步驟四 編寫程序
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 驗證結果
制作完成后，通過制造煙霧可以觀察到綠燈和紅燈分別亮起來。
煙霧報警器 第3張" title="氣體傳感器mq-2：MQ-2煙霧報警器 第3張-傳感器知識網"/>
簡介
氣體傳感器是對某一種或幾種氣體敏感的傳感器，通過它的這個特性可用于氣體泄漏的檢測，從而確保安全，很適合于家庭、工業生產等氣體泄漏檢測裝置。MQ-2氣體傳感器模塊檢測的氣體類型很多，適用于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的檢測。模塊底部設置了一個可調電位器，通過該電位器可以調節模塊檢測氣體時的靈敏度。
技術參數
外觀尺寸：25.8 x 20.2 x 19.8 mm(長x寬x高)
重量：5g
工作電壓：5V
工作電流：100mA
輸出信號：模擬信號
工作溫度：-20℃～50℃
接線示意圖
測試代碼
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
1.檢測范圍廣
2.響應速度快，靈敏度高
3.工作穩定，壽命長
4.驅動電路簡單
相關資料
MQ-2技術文檔
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