Датчик широкого спектра газов MQ-2

Датчик MQ-2 определит концентрацию углеводородных газов (пропан, метан, н-бутан), дыма (взвешенных частиц, являющихся результатом горения) и водорода в окружающей среде.

Видеообзор

Подключение и настройка

Датчик газа MQ-2 подключается к управляющей электронике по 5 проводам. Для подключения используются два трёхпроводных шлейфа. Для быстрого подключения модуля к Iskra JS или Arduino используйте Troyka Shield.

Примеры программ для Arduino

Для обладателей платформ Arduino выведем в Serial-порт текущее значение вредных газов в ppm, управляя нагревателем. Для запуска примера скачайте и установите библиотеку TroykaMQ.

mq2Heater.ino
// библиотека для работы с датчиками MQ (Troyka-модуль)
#include <TroykaMQ.h>
 
// имя для пина, к которому подключен датчик
#define PIN_MQ2         A0
// имя для пина, к которому подключен нагреватель датчика
#define PIN_MQ2_HEATER  11
 
// создаём объект для работы с датчиком
// и передаём ему номер пина выходного сигнала и нагревателя
MQ2 mq2(PIN_MQ2, PIN_MQ2_HEATER);
 
void setup()
{
  // открываем последовательный порт
  Serial.begin(9600);
  // включаем нагреватель
  mq2.heaterPwrHigh();
  Serial.println("Heated sensor");
}
 
void loop()
{
  // если прошёл интервал нагрева датчика
  // и калибровка не была совершена
  if (!mq2.isCalibrated() && mq2.heatingCompleted()) {
    // выполняем калибровку датчика на чистом воздухе
    mq2.calibrate();
    // выводим сопротивление датчика в чистом воздухе (Ro) в serial-порт
    Serial.print("Ro = ");
    Serial.println(mq2.getRo());
  }
  // если прошёл интервал нагрева датчика
  // и калибровка была совершена
  if (mq2.isCalibrated() && mq2.heatingCompleted()) {
    // выводим отношения текущего сопротивление датчика
    // к сопротивлению датчика в чистом воздухе (Rs/Ro)
    Serial.print("Ratio: ");
    Serial.print(mq2.readRatio());
    // выводим значения газов в ppm
    Serial.print("LPG: ");
    Serial.print(mq2.readLPG());
    Serial.print(" ppm ");
    Serial.print(" Methane: ");
    Serial.print(mq2.readMethane());
    Serial.print(" ppm ");
    Serial.print(" Smoke: ");
    Serial.print(mq2.readSmoke());
    Serial.print(" ppm ");
    Serial.print(" Hydrogen: ");
    Serial.print(mq2.readHydrogen());
    Serial.println(" ppm ");
    delay(100);
  }
}

К платам Arduino c 5 вольтовой логикой датчик можно подключить используя всего один трёхпроводной шлейф. Для этого установите перемычку на разъём «выбор питания нагревателя».

Выведем в Serial-порт текущее значение вредных газов в ppm, при этом нагреватель всегда включён.

mq2.ino
// библиотека для работы с датчиками MQ (Troyka-модуль)
#include <TroykaMQ.h>
 
//имя для пина, к которому подключен датчик
#define PIN_MQ2  A0
// создаём объект для работы с датчиком и передаём ему номер пина
MQ2 mq2(PIN_MQ2);
 
void setup()
{
  // открываем последовательный порт
  Serial.begin(9600);
  // перед калибровкой датчика прогрейте его 60 секунд
  // выполняем калибровку датчика на чистом воздухе
  mq2.calibrate();
  // выводим сопротивление датчика в чистом воздухе (Ro) в serial-порт
  Serial.print("Ro = ");
  Serial.println(mq2.getRo());
}
 
void loop()
{
  // выводим отношения текущего сопротивление датчика
  // к сопротивлению датчика в чистом воздухе (Rs/Ro)
  Serial.print("Ratio: ");
  Serial.print(mq2.readRatio());
  // выводим значения газов в ppm
  Serial.print("LPG: ");
  Serial.print(mq2.readLPG());
  Serial.print(" ppm ");
  Serial.print(" Methane: ");
  Serial.print(mq2.readMethane());
  Serial.print(" ppm ");
  Serial.print(" Smoke: ");
  Serial.print(mq2.readSmoke());
  Serial.print(" ppm ");
  Serial.print(" Hydrogen: ");
  Serial.print(mq2.readHydrogen());
  Serial.println(" ppm ");
  delay(100);
}

Элементы платы

Датчик газа MQ-2

Датчик MQ-2 относиться к полупроводниковым приборам. Принцип работы датчика основан на изменении сопротивления тонкопленочного слоя диоксида олова SnO2 при контакте с молекулами определяемого газа. Чувствительный элемент датчика состоит из керамической трубки с покрытием Al2O3 и нанесенного на неё чувствительного слоя диоксида олова. Внутри трубки проходит нагревательный элемент, который нагревает чувствительный слой до температуры, при которой он начинает реагировать на определяемый газ. Чувствительность к разным газам достигается варьированием состава примесей в чувствительном слое.

Выбор режима питания нагревателя

В сенсоре предусмотрено два режима работы, переключаемых джампером.

  • Нагреватель датчика постоянно включён. Таким образом можно обойтись одним трёхпроводным шлейфом.
  • Управление нагревателем программно.

Контакты подключения трёхпроводных шлейфов

1 группа

  • Сигнальный (S) — Выходной сигнал сенсора. Подключите к аналоговому входу микроконтроллера.
  • Питание (V) — Питание датчика. Соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.
  • Земля (G) — Соедините с пином GND микроконтроллера.

2 группа

  • Сигнальный (E) — Управление питанием нагревателя. Подключите к цифровому пину микроконтроллера.
  • Питание (H) — Питание нагревателя. Соедините с пином 5V
  • Земля (G) — Соедините с пином GND микроконтроллера..

Принципиальная и монтажная схемы

Диапазон измерений

  • Пропан: 200–5000 ppm
  • Бутан: 300–5000 ppm
  • Метан: 500–20000 ppm
  • Водород: 300–5000 ppm

Характеристики

  • Напряжение питания нагревателя: 5 В
  • Напряжение питания датчика: 3,3–5 В
  • Потребляемый ток: 150 мА
  • Габариты: 25,4×25,4 мм

Ресурсы