Sensor – ME Gas Sensor

概述:

氣體感測器模組包含了一個MQ2型煙霧感測器,該傳感器具有良好的重複性和長期的穩定性,回應時間短,長時間工作性能好。可用於家庭和工廠的氣體洩漏監測裝置,適宜於液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。本模組介面是黑色色標,黑色色標是類比口,需要連接到主機板上帶有黑色標識介面。

 

功能特性:

  • 模組的白色區域是與金屬梁接觸的參考區域
  • 10K可調電阻用於調節靈敏度
  • 使用前必須先加熱一段時間
  • 當檢測到可燃氣體時,藍色指示燈亮
  • 具備數位信號與類比信號輸出介面
  • 感測器穩定性強、檢測速度快
  • 支援Arduino IDE程式設計, 並且提供運行庫來簡化程式設計
  • 支援mBlock圖形化程式設計,適合全年齡用戶
  • 使用RJ25介面連線方便
  • 模組化安裝,相容樂高系列
  • 配有VCC、GND、DO、AO接頭支援絕大多數Arduino系列主控板

 

技術規格:

  • 工作電壓: 5.0V±0.1 V
  • 加熱電壓: 5.0V±0.1 V
  • 加熱電阻: 33Ω±5% (室溫)
  • 加熱功率: < 800mw
  • 預熱時間: > 24h
  • 檢測範圍: 100-10000ppm
  • 檢測溫度: 20±2℃(標準)
  • 使用溫度: -20℃-50℃
  • 儲存溫度: -20℃-70℃
  • 相對濕度: < 95%RH
  • 氧氣濃度: 21%(標準條件)

 

 

引腳定義

氣體感測器模組有四個針腳的接頭,每個針腳的功能如下表

序號

引腳

功能

1GND地線
2VCC電源線
3AO模擬量輸出
4DO數位量輸出

表 1 4-Pin 接頭功能表

接線方式

  • RJ25連接

由於氣體感測器模組介面是黑色色標,當使用RJ25介面時,需要連接到主控板上帶有黑色色標的介面。以Makeblock Orion為例,可以連接到6,7,8號介面,如圖

gg

圖 1 氣體感測器模組與 Makeblock Orion連接

  • 杜邦線連接

當使用杜邦線連接到Arduino Uno主機板時,模組AO引腳需要連接到 ANALOG(類比)口,DO引腳需要連接到 DIGITAL(數位)口,如下圖所示:

gg

圖 2  氣體感測器模組與 Arduino UNO 連接圖

注:接杜邦線時,模組上需要焊接排針。

程式設計指南

  • Arduino程式設計

如果使用Arduino程式設計,需要調用庫Makeblock-Library-master 來控制氣體感測器模組

本程式通過Arduino程式設計讀取被按下的鍵值,並輸出到串口顯示

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#include “MeOrion.h”
#include <Wire.h>
#include <SoftwareSerial.h>
MeGasSensor GasSensor(PORT_6);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
Serial.print(“GasSensor = “);
Serial.println(GasSensor.read());
delay(1000);
}

氣體感測器函數功能清單

函數

功能

MeGasSensor(uint8_t port)選定介面
bool read()判斷是否有煙霧存在

原理解析

氣體感測器模組具有10K可調電阻用於調節對煙霧靈敏度。感測器距離煙霧源的遠近,對應的煙霧濃度將會不一樣。距離越近,其在相同環境下煙霧濃度越大;距離越遠,其在相同環境下煙霧濃度越小。所以必須要設置合適的煙霧濃度門限對應的電壓值。
檢測原理:MQ-2型煙霧感測器屬於二氧化錫半導體氣敏材料,屬於表面離子式N型半導體。當處於200~300°C溫度時,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受到該煙霧的調製而變化,就會引起表而電導率的變化。利用這一點就可以獲得這種煙霧存在的資訊,煙霧濃度越大,電導率越大輸出電阻越低。感測器體電阻的下降則會導致其對地輸出的電壓增大,通過模組上的比較器比較輸出電壓與門限電壓,從而判斷被檢測煙霧濃度大小。