Датчики газов серии MQ
Задумавшись о необходимости контролировать наличие или появление определенных газов или паров жидкостей, в первую очередь в поле зрения будут именно датчики серии MQ. Это бюджетно, проверено, надежно и просто в исполнении.
Какие датчики бывают и для чего:
MQ2 — датчик горючих газов (пропан, сжиженные нефтяные газы (СНГ), бутан, метан, водород, пары спиртов, дым);
MQ3 — датчик алкоголя (пары спиртов, низкая чувствительность к бензолу);
MQ4 — датчик газа (природный газ, метан, низкая чувствительность к парам спиртов и дыму);
MQ5 — датчик газа (метан, пропан, изобутан, природный газ, СНГ, низкая чувствительность к парам спиртов и дыму);
MQ6 — датчик газа (СНГ, изобутан, пропан, низкая чувствительность к парам спиртов и дыму);
MQ7 — датчик угарного газа;
MQ8 — датчик водорода, низкая чувствительность к СНГ, угарному газу, парам спиртов и дыму;
MQ9 — датчик горючих газов и угарного газа (угарный газ, метан, СНГ);
MQ135 — датчик качества воздуха (NH3, оксиды азота, угарный газ, углекислый газ, бензол, пары спиртов, дым).
Сразу бросается в глаза тот факт, что многие датчики пересекаются между собой по типам определяемых газов, и самым универсальным явно является датчик MQ-2. Однако за все нужно платить и в данном случае платой за универсальность будет чувствительность.
Диапазон измеряемых концентраций:
MQ2
- пропан: 200 — 5000 ppm;
- СНГ: 200 — 5000 ppm;
- бутан: 300 — 5000 ppm;
- метан: 5000 — 20000 ppm;
- водород: 300 — 5000 ppm;
- пары спиртов: 100 — 2000 ppm;
MQ3
- пары спиртов: 0.05 — 10 мг/л;
MQ4
- метан: 200 — 10000 ppm;
- природный газ: 200 — 10000 ppm;
MQ5
- метан: 200 — 10000 ppm;
- пропан: 200 — 10000 ppm;
- изобутан: 200 — 10000 ppm;
- природный газ: 200 — 10000 ppm;
- СНГ: 200 — 10000 ppm;
MQ6
- СНГ: 200 — 10000 ppm;
- изобутан: 200 — 10000 ppm;
- пропан: 200 — 10000 ppm;
MQ7
- угарный газ: 20 — 2000 ppm;
MQ8
- водород: 100 — 10000 ppm;
MQ9
- угарный газ: 10 — 1000 ppm;
- метан: 100 — 10000 ppm;
- СНГ: 100 — 10000 ppm;
MQ135
- NH3: 10 — 300 ppm;
- Оксиды азота: 10 — 300 ppm;
- Бензол: 10 — 1000 ppm;
- Пары спиртов: 10 — 300 ppm;
- угарный газ: 10 — 300 ppm;
- углекислый газ: 10 — 300 ppm;
Как это работает:
Датчик представляет из себя керамическую трубку покрытую соответствующим чувствительным к исследуемому газу химическим соединением. Эта трубка подвешена в пространстве между выводами контактов на платиновых нитях (платина тут нейтральный химический элемент). через трубку пропущена нить подогрева. В нормальном окружении газов эта трубка имеет одно сопротивление, при контакте с исследуемым газом сопротивление трубки меняется, вот это изменение сопротивления и есть нужный нам сигнал, который можно обрабатывать различным образом.
Самым используемым датчиком является датчик MQ2, он универсален, его с удовольствием используют радиолюбители в своих «поделках» и его же чаще всего можно встретить в продаваемых сигнализаторах дыма или загазованности. Комичность этого в том, что если в приобретённом вами устройстве установлен MQ2, то это устройство является универсальным, однако на корпусе будет указано что оно умеет определять дым или газ и все… Так самый распространённый извещатель пожарный Оберег-2 (в нашей местности) построен именно на MQ2. В его характеристиках написано: «предназначен для обнаружения опасной концентрации угарного газа в воздухе и предупреждения о пожаре на ранних стадиях возгорания«. А в моем регионе проживания датчик дыма и датчик загазованности обязательны, и это должно быть 2 разных устройства, и каждая служба проверяет свой сигнализатор. А по факту очень частот они просто дублируют друг друга. Но лучше, не хуже и безопасности много не бывает)))
Схема подключения:
Самый интересный вопрос — схема. И тут нас всех ждал сюрприз: схема подключения настолько простая, что просто удивительно, как это таких сигнализаторов еще не стоит в каждой комнате. А если учесть еще и цену во внимание, а она очень даже демократична, то не понятно как это еще случаются пожары и отравления угарным или бытовым газом.
И есть еще один приятный момент, кроме простоты схемы, это цена. Я уже выше упоминал, что цена демократичная, так вот кроме того, модуль собранный по стандартной схеме (как на картинке выше) стоит дешевле чем сам датчик отдельно. Эти модули позиционируются как готовые модули для Arduino платформы.
И последний вопрос — использование.
Для нужд оповещения/сигнализации вот такого модуля, или схемы, вполне достаточно. На схеме/плате есть все необходимое и достаточно подать питание 5В для того, что бы сигнализатор, а это полностью собранный сигнализатор, заработал. При превышении концентрации контролируемого газа в непосредственной близости от датчика, переключится компаратор и загорится светодиод. С помощью подстрочного резистора RP можно регулировать чувствительность устройства. Если кроме световой, нужна еще и звуковая сигнализация, то параллельно светодиоду, или между контактами 1 и 2 модуля нужно подключить активный звуковой излучатель (миниатюрный звуковой излучатель с встроенным генератором или в простонародье «бузер»). На схеме видно 2 выхода AOUT и DOUT, аналоговый и цифровой выходы. Аналоговый это то что получаем непосредственно с датчика, цифровой — выход компаратора. С аналогового можно снимать данные и строить (к примеру) графики или зависимости с помощью различных систем мониторинга, с цифрового только «да» и «нет», есть или нету опасная концентрация исследуемого газа или газов.
Как я уже указал, этот модуль очень просто использовать и тем самым обезопасить себя от различных бед. Вот пример: