MQ2烟雾传感器的工作原理

MQ-2烟雾传感器的应⽤介绍

鉴于⽹上关于MQ-2烟雾传感器的技术资料少之甚少,本⼈正好现在在做关于《储备粮仓环境监测系统》的项⽬。因此⾃⼰总结关于MQ-2的技术⽂档,与⼤家共享,共同学习！⼀、MQ-2烟雾传感器的应⽤领域

可⽤于家庭与⼯⼚的⽓体泄漏监测装置,适宜于液化⽓、苯、烷、酒精、氢⽓、烟雾等的探测。故因此,MQ-2可以准确来说就是⼀个多种⽓体探测器。

MQ-2的探测范围极其的⼴泛。它的优点:灵敏度⾼、响应快、稳定性好、寿命长、驱动电路简单。⼆、MQ-2的⼯作原理

MQ-2型烟雾传感器属于⼆氧化锡半导体⽓敏材料,属于表⾯离⼦式N型半导体。处于200~300摄⽒度时,⼆氧化锡吸附空⽓中的氧,形成氧的负离⼦吸附,使半导体中的电⼦密度减少,从⽽使其电阻值增加。当与烟雾接触时,如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调⾄⽽变化,就会引起表⾯导电率的变化。利⽤这⼀点就可以获得这种烟雾存在的信息,烟雾的浓度越⼤,导电率越⼤,输出电阻越低,则输出的模拟信号就越⼤。三、MQ-2的特性

1、MQ-2型传感器对天然⽓、液化⽯油⽓等烟雾有很⾼的灵敏度,尤其对烷类烟雾更为敏感具有良好的抗⼲扰性,可准确排除有刺激性⾮可燃性烟雾的⼲扰信息。

(经过测试:对烷类的感应度⽐纸张⽊材燃烧产⽣的烟雾要好的多,输出的电压升⾼的⽐较快) 2、MQ-2型传感器具有良好的重复性与长期的稳定性。初始稳定,响应时间短,长时间⼯作性能好。需要注意的就是:在使⽤之前必须加热⼀段时间,否则其输出的电阻与电压不准确。3、其检测可燃⽓体与烟雾的范围就是100~10000ppm(ppm为体积浓度。1ppm=1⽴⽅厘⽶/1⽴⽅⽶)

4.电路设计电压范围宽,24V以下均可,加热电压5±0、2V

需要注意:加热电压。如果过⾼,会导致内部的信号线熔断,从⽽器件报废。四、MQ-2的结构

引脚及封装图

MQ-2的外形图

从图中可以瞧出(从左到右)

第⼀个:由于加热电压过⼤,导致内部信号细线被烧断⽽⽆法正常⼯作。但就是加热功能依旧存在。所以我们必须注意加热丝的电压,最好串个⼩电阻。第⼆个:就是MQ-2底⾯引脚图第三个:外观图

五、MQ-2的计算与校准

⽤MQ-2烟雾传感器来检测⽕灾烟雾的最好办法就是通过其输出电压与门限电压⽐较得出。(门限电压需要经过烟雾测试)1、MQ-2的计算公式

阻值R与空⽓中被测⽓体的浓度C的计算关系式log R = mlog C + n (m,n均为常数)

常数n:与⽓体检测灵敏度有关,除了随传感器材料与⽓体种类不同⽽变化外,还会由于测量温度与激活剂的不同⽽发⽣⼤幅度的变化。

常数m:表⽰随⽓体浓度⽽变数的传感器的灵敏度(也称作为⽓体分离率)。对于可燃性⽓体来说,m的值多数介于1/2⾄1/3之间。2、传感器的电阻的计算

3、MQ-2传感器的输出电压

根据MQ-2的⼯作原理(其电导率随着⽓体浓度的增⼤⽽增⼤,其电阻就是电导率的倒数,所以电阻就是随之减⼩的。其特性就相当于⼀个滑动变阻器)。

⼀、

烟雾传感器电路图⼯作原理:

MQ-2的4脚输出随烟雾浓度变化的直流信号,被加到⽐较器U1A的2脚,Rp构成⽐较器的门槛电压。当烟雾浓度较⾼输出电压⾼于门槛电压时,⽐较器输出低电平(0v),此时LED亮报警;当浓度降低传感器的输出电压低于门槛电压时,⽐较器翻转输出⾼电平(Vcc),LED熄灭。

调节Rp,可以调节⽐较器的门槛电压,从⽽调节报警输出的灵敏度。R1串⼊传感器的加热回路,可以保护加热丝免受冷上电时的冲击。

MQ-2传感器对甲烷的探测范围就是5000~20000ppm,即0、5%-2%,在跟MQ-2串联的电阻那⾥得到参考电压,经过AD转换后得到数字电压,就这么⼀个数字电压,怎样可以得到当时空⽓中甲烷的PPM值,即浓度。(参考了⽹上传的使⽤MQ-2做基于单⽚机的烟雾报警系统的朋友,那份资料就存在这个特⼤问题,并不⽌这⼀个,⼤错的地⽅很多,请注意！)希望有经验的同志帮忙解决这⼀难题~送分~

就这么⼀个数字电压,当然可以知道浓度了,前提就是要设计与标定好传感器,主要过程就就是:

1 传感器量程5000~20000ppm,如果输出为0-5V(传感器模拟信号中间量,也可以就是别的电压范围,或4-20mA信号),ad就是将模拟转化数字量的,

2 AD转换后得到就是数字信号,也就就是数据,如:12位ad(分辨率就是1/4096)转换后,那么则5000-20000PPM(0-5V)对应就就是0-4096,这样就有了⽐例关系,当数字信号就是0时,对应就就是5000,4096时就就是20000,通过⽅程得出2048对应就就是12500ppm,就就是这么简单的⼀个函数,取下反函数就得出浓度、

3,其实就就是个⽐例关系式,只要有电信号在,其她的都就是简单运算⽽已了、追问

您好,应该没这么简单吧？⽐如,当时的浓度为0,或者就是低于5000PPM,那么这时得到的数字电压会就是什么呢？回答

如果就是0、5%-2%(对应0-5V),当然0、5%以下就是数字信号就就是0呀,

如果量程0%-2%,当然就不就是了提问者评价

因为传感器灵敏度就是⾮线性的,所以转换也就是⾮线性的

本⽂的控制部分主要⽤的就是ARM部分,它与传统的51单⽚机相⽐功能更加的强⼤,如芯⽚内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较⼤、⽀持在线编程烧写ISP、每个IO⼝都可以以推挽驱动的⽅式输出⾼、低电平,驱动能⼒强,内部资源丰富,⼀般都集成A/D、D/A模数转换器、PWM、SPI、USART、I2C、I2S等接⼝,以及拥有丰富的中断源等。这些因素使得ARM与51单⽚机相⽐更加的⾼性能,低功耗。

利⽤ARM来设计的⾃动监测系统的⾼效、⽅便、准确的特点决定了它将更加⼴泛的应⽤于⼯业控制各个领域,同时现在基于ARM嵌⼊式系统在控制、通信领域应⽤的更加⼴泛。