發布日期：2022-10-09 點擊率：109
氣體傳感器 第1張" title="氣敏傳感器mq-4：19、ZigBee 開發教程之基礎篇—MQ-2氣體傳感器 第1張-傳感器知識網"/>
文章目錄
1、實驗目的
2、實驗設備
3、實驗相關電路圖
4、實驗相關寄存器
5、源碼分析
6、實驗現象
1、實驗目的
1）通過實驗掌握 CC2530 芯片 GPIO 的配置方法
2）掌握 MQ-2 氣體傳感器的使用
2、實驗設備
硬件：1、PC機一臺；2、ZigBee(CC2530)（底板、核心板、仿真器、USB 線）開發板一套；
?3、MQ-2 氣體傳感器一個
軟件：Windows 10系統，IAR for 8051 集成開發環境，串口調試助手
3、實驗相關電路圖
MQ-2 傳感器簡介：
MQ- 2 氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。MQ-2 氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器。
接線方式：
1、MQ-7氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫（SnO2）。采用高低溫循環檢測方式低溫（1.5v加熱）檢測一氧化碳，傳感器的電導率隨空氣中一氧化碳氣體濃度增加而增加，高溫（5.0v加熱）清洗低溫時吸附的雜散氣體。使用簡單的電路即可將電導率的變化，轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。
2、MQ-7氣體傳感器對一氧化碳的靈敏度高，這種傳感器可檢測多種含一氧化碳的氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器。
MQ-7標準工作條件：
?MQ-7濃度與電壓的曲線：
?MQ-7靈敏度特性曲線：
根據曲線表可以列出部分Rs/R0與ppm的對應值，如下：
Rs/R0
1.6
1
0.6
0.46
0.39
0.28
0.21
ppm
50
100
200
300
400
600
1000
Rs/R0與ppm的計算公式，如下（根據Excel生成的公式）：
ppm = 98.322f * pow(Rs/R0, -1.458f)
傳感器的表面電阻Rs，是通過與其串聯的負載電阻RL上的有效電壓信號VRL輸出而獲得的。二者之間的關系為：
? Rs/RL = (Vc - VRL) / VRL
ppm：為一氧化碳的濃度
VRL：電壓輸出值
Rs：器件在不同氣體，不同濃度下的電阻值。
R0：器件在潔凈空氣中的電阻值。
傳感器的表面電阻Rs，是通過與其串聯的負載電阻RL上的有效電壓信號VRL輸出而獲得的。二者之間的關系為：
?RS/RL = (Vc - VRL) / VRL
?3、Sensor_ Co.c文件代碼
4、 Sensor_ Co.h文件代碼
5、主函數代碼
源碼下載地址：
37款傳感器與模塊的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學習和交流為目的，這里準備逐一動手試試做實驗，不管成功與否，都會記錄下來---小小的進步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗三十七：MQ-3酒精乙醇傳感器模塊
MQ-3氣體傳感器
所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環境中存在酒精蒸汽時，傳感器的電導率隨空氣中酒精氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。 MQ-3氣體傳感器對酒精的靈敏度高，可以抵抗汽油、煙霧、水蒸氣的干擾。這種傳感器可檢測多種濃度酒精氣氛，是一款適合多種應用的特種傳感器。
工作原理
MQ-3屬于表面電阻控制型酒精氣體濃度氣敏傳感器，其敏感材料是活性很高的金屬氧化物半導體，最常用的如SnO2（二氧化錫）。當N型半導體的表面，在高溫下遇到離解能力較小（易失去電子）的還原性氣體時，氣體分子中的電子將向MQ3氣敏電阻表面轉移，使氣敏電阻中的自由電子濃度增加，電阻率降低，電阻減小。半導體式傳感器是利用一些金屬氧化物半導體材料，在一定溫度下，電導率隨著環境氣體成份的變化而變化的原理制造的，MQ-3酒精傳感器就是其中一種，它是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時，電阻會急劇減小的原理制造的。
MQ-3可應用于家庭、工廠、商業場所的氣體泄漏監測裝置，防火，安全探測系統。氣體泄漏報警器．氣體檢漏儀。高靈敏度、快速響應恢復、優異的穩定性、長壽命、驅動電路簡單、電信號輸出強。
模塊優點
可有效用于酒精、乙醇等氣體的檢測。壽命長、成本低廉，適用于民用氣體的檢測，高質量的半導體傳感器也可滿足工業檢測的需求。
模塊缺點
需要預熱，穩定性較差，受環境溫度、濕度等因素影響較大；每一種傳感器的選擇性都不是唯一的，輸出參數也不能確定，不宜應用于計量準確要求的場所。
MQ-3酒精乙醇傳感器模塊（半導體式表面電阻控制型）
規格參數
1. 探測范圍：10~1000ppm酒精
2. 特征氣體：125ppm酒精
3. 加熱電壓：5±0.2V（AC·DC）
4. 回路電壓：≤24V DC
5. 負載電阻：可調
6. 清潔空氣中電壓：≤1.5V
7. 靈敏度：Rin air/Rin typical gas≥5
8. 響應時間：≤10S
9. 恢復時間：≤30S
10.元件功耗：≤0.9W
11.主要芯片：LM393、MQ-3氣體傳感器
12.使用壽命：5年
模塊電原理圖
電氣性能
主要芯片：LM393、MQ-3氣體傳感器
輸入電壓：DC5V 功耗（電流）：150mA
DO輸出：TTL數字量0和1（0.1和5V）
AO輸出：0.1-0.3V（相對無污染），最高濃度電壓4V左右
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。
模塊特色
1、采用優質雙面板設計，具有電源指示和TTL信號輸出指示
2、具有DO開關信號（TTL）輸出和AO模擬信號輸出
3、TTL輸出有效信號為低電平。（當輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機或繼電器模塊）
4、模擬量輸出電壓，濃度越高電壓越高
5、對酒精檢測有較好的靈敏度
6、有四個螺絲孔便于定位
7、產品外形尺寸：32(L)*20(W)*22(H)
8、具有長期的使用壽命和可靠的穩定性
9、快速的響應恢復特性
10、用于機動車駕駛人員及其他嚴禁酒后作業人員的現場檢測，也用于其他場所乙醇蒸汽的檢測，探測酒精范圍：探測范圍 10～ 1000ppm。
模塊接口定義（以實物為準）
1. AO: 傳感器模擬量輸出
2. DO: 數字量輸出(比較器輸出)
3. GND: 接地
4. VCC: 電源輸入,范圍: 3V-24V
非常簡單的一個測試程序，讀讀串口數據，看看實驗波形
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(A0, INPUT);
}
void loop()
{
Serial.println(analogRead(A0));
delay(200);
}
預熱之后的串口數據，大概在250前后
而后，串口輸出的數字一直下降，大概十分鐘前后，穩定在75左右
實驗用的是居家75%的消毒酒精
這模塊確實對酒精很敏感，最高升到800多
擰緊酒精瓶蓋后，數據有個緩慢的下降過程
把酒精撒到地上一點，也能檢測到，數據幅度小很多
一個檢測酒精濃度的可視化報警程序，目前穩態數據在68
檢測到超標酒精濃度（大于400），報警燈亮
int Buzzer=8; // 定義數字口8 為Buzzer （蜂鳴器）
void setup()
{
pinMode(Buzzer, OUTPUT); // 定義數字口8 為輸出模式
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
int val;
val=analogRead(A0);
Serial.println(val, DEC);
while (val < 400)
{
digitalWrite(Buzzer, LOW); //蜂鳴器不響
val=analogRead(A0);
Serial.println(val, DEC);
}
digitalWrite(Buzzer, HIGH); // 蜂鳴器響
}
const int gasSensor=0;
void setup() {
Serial.begin(9600); // sets the serial port to 9600
}
void loop() {
float voltage;
voltage=getVoltage(gasSensor);
Serial.println(voltage);
delay(1000);
}
float getVoltage(int pin) {
return (analogRead(pin) * 0.);
// This equation converts the 0 to 1023 value that analogRead()
// returns, into a 0.0 to 5.0 value that is the true voltage
// being read at that pin.
}
產品介紹
一氧化碳氣體傳感器（CO傳感器）MQ-D7型用途：
用于對一氧化碳氣體的檢測、檢漏、報警設備中作傳感元件。
一氧化碳氣體傳感器（CO傳感器）MQ-D7型特點：
靈敏度高 、穩定性好、選擇性好、線性好、壽命長、信號輸出大。
一氧化碳氣體傳感器（CO傳感器）MQ-D7型規格型號：
一氧化碳氣體傳感器（CO傳感器）MQ-D7型外形結構：
一氧化碳氣體傳感器（CO傳感器）MQ-D7型元件符號：
一氧化碳氣體傳感器（CO傳感器）MQ-D7型測試電路：
一氧化碳氣體傳感器（CO傳感器）MQ-D7型注意事項：
初期通電時加熱極電壓需先5V預熱3-5分鐘后轉換1.5V加熱檢測1--3分鐘后轉到5V加熱清洗10秒-15秒然后轉為1.5V 1-3分鐘循環工作。
一氧化碳氣體傳感器（CO傳感器）MQ-D7型注意事項：
1.初期通電時加熱極電壓需先5V預熱3-5分鐘后轉換1.5V加熱檢測1--3分鐘后轉到5V加熱清洗10秒-15秒然后轉為1.5V 1-3分鐘循環工作
2.環境溫度: -10℃~40℃
3.相對濕度: 95%RH
4.使用壽命: 連續工作5年
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