Датчик газа MQ2 (углеводородные газы, дым) / Купить в Москве и СПБ с доставкой по России / Амперка

Внешний вид модуля

Конструктивно датчик представляет собой печатную плату 30*21 мм, высота датчика примерно 20 мм, масса 7,3 г.

На печатной плате имеются четыре крепежных отверстия. Чувствительный элемент данного устройства имеет вид усеченного конуса с диаметром около 20 мм в нижней части и 12 мм в верхней.

Верхняя часть чувствительного элемента механически не очень прочна и вполне может быть смята при транспортировке, к полной неработоспособности датчика, это приводит не всегда, но доверять показаниям смятого датчика не стоит.

Для подключения устройство имеет 4-х контактный штырьковый разъем. Два проводника служат для подачи электропитания, модуль потребляет ток 115 мА (150 мА по данным производителя) при напряжении 5 В. Два других проводника представляют собой аналоговый и цифровой выходы датчика.

На цифровом выходе происходит смена сигнала с высокого логического уровня на низкий при достижении заданного уровня загрязнения. Порог срабатывания можно устанавливать подстроечным резистором. На аналоговом выходе уровень напряжения меняется от 0,1 до 4 вольта в зависимости от уровня загрязнения. При срабатывании датчика у него на плате загорается красный светодиод.

Диапазон измерений

• Пропан: 0,2 – 5 промилле
• Бутан: 0,3 – 5 промилле
• Метан: 5 – 20 промилле
• Водород: 0,3 – 5 промилле

Странно, но датчик очень хорошо реагирует на газ из зажигалки, на задымленность но на газовую печку не реагирует вообще. Чувствительность датчика можно отрегулировать переменным резистором.

Датчик подключается к ардуино следующим образом:

Схема 1 – Подключение датчика к Arduino.

Vss – подключается к 5ВAout – A0 arduino (это аналоговый выход датчика, есть цифровой dout)GND  – к земле

Ниже привожу программу:

#define mic 5
#define analogInPin A0 
void setup() { 
 pinMode(analogInPin, INPUT);  
 Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  
   Serial.println(analogRead(analogInPin));
  int sensorValue = analogRead(analogInPin);
  int range = map(sensorValue, 100, 145, 1, 4);
  switch (range) {
  case 1:   
    analogWrite(mic,100);
    delay(100);
    analogWrite(mic,0);
    break;
  case 2:  
     analogWrite(mic,50);
    delay(100);
    analogWrite(mic,0);
    break;
  case 3:   
    analogWrite(mic,30);
    delay(100);
    analogWrite(mic,0);
    break;
  case 4:  
     analogWrite(mic,20);
    delay(100);
    analogWrite(mic,0);
    break;
  }
}

Для оповещения задымленности используется зуммер.

Фото устройства:

Испытание газового детектора

Для тестирования будем использовать зажигалку, заправленную пропан-бутановой смесью.

В отсутствии примеси, определяемых газов, на аналоговом выводе датчика имеется низкий уровень напряжения, а на цифровой установлен в режим логической единицы.

Если из зажигалки выпустить немного газа рядом с датчиком, то показания датчика тут же изменятся. Напряжение на аналоговом выходе сильно возрастает, а на цифровом выводе появляется логический сигнал низкого уровня.

При работе датчик MQ2 заметно нагревается. Производитель рекомендует прогреть датчик в течении 20 с перед началом работы. Видимо с этим связано то, что постепенно уровень напряжения на аналоговом канале падает с начального значения в 1,5 В до примерно 0,2 В.

Но этот процесс занимает не 20 секунд, а примерно пол часа. При размещении датчика следует иметь в виду, что метан и, тем белее, водород имеют плотность меньше плотности воздуха, а потому будут собираться в верхней части помещения. Метан является основным компонентом природного газа, который подается по газовой распределительной сети.

Так же себя поведет и горячий, насыщенный дымом, воздух при пожаре. Пропан и бутан, которые используются в горелках с баллонным питанием, гораздо плотнее воздуха и будут собираться в нижней части помещения. Так же интересную информацию по аналогичным датчикам можно найти в других источниках [2-3].

Магазины и цены

Подключение

Подключить датчик можно к плате Arduino или напрямую к модулю реле. В первом случае используется аналоговый выход А0 датчика, который подключают к аналоговому входу на плате Arduino. В случае с реле используют цифровой выход датчика.

Внимание. Не подавайте на датчик напряжение питания более 5В, избегайте попадания влаги и щелочи на газоанализатор, избегайте обморожения датчика при очень низких температурах.

Схема подключения представлена на картинке ниже:

Подключение к ардуино-платформе

По заявлениям продавца датчик адаптирован для совместной работы с аппаратной платформой Arduino [1], в целом с этим можно согласиться.

Для подключения работы с датчиком надо написать программу для Arduino. В простейшем случае программа, просто опрашивает датчик 1 раз в секунду и выводит показания в последовательный порт. Вот архив.

// MQ2

int MQ2_a = 0; // датчик газа подключается к 0-му аналоговому порту
int MQ2_d = 2; // датчик газа подключается ко 2-му цифровому порту
int A = 0; // переменная для хранения значения входного напряжения на аналоговом выходе датчика
int D = 0; // переменная для хранения значения входного напряжения на цифровом выходе датчика

void setup()
{
Serial.begin(1200);
}

void loop()
{
A = analogRead(MQ2_a); // считываем значение с аналогового выхода MQ2
D = digitalRead(MQ2_d);
Serial.print(“MQ2_a=”);
Serial.println(A);
Serial.print(“MQ2_d=”);
Serial.println(D);
delay(1000);
}

Принцип действия

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.

Характеристики

• Напряжение питания: 5 В
• Потребляемый ток: 160 мА
• Время нагрева после включения питания: около 20 секунд