mq-2氣敏傳感器：MQ-2氣體傳感器的數(shù)據(jù)手冊(cè)免費(fèi)下載
特點(diǎn)
廣泛的探測范圍
高靈敏度／快速響應(yīng)恢復(fù)
優(yōu)異的穩(wěn)定性／壽命長
簡單的驅(qū)動(dòng)電路
應(yīng)用可用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置， 適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。
MQ-2 氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖 1 所示（結(jié)構(gòu) A or B）， 由微型 AL2O3 陶瓷管、SnO2 敏感層，測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有６只針狀管腳，其中４個(gè)用于信號(hào)取出，２個(gè)用于提供加熱電流。A-A 和 B-B 管腳在電路中是短接的。
mq-2氣敏傳感器：MQ-2氣敏傳感器原理參數(shù)與電路
概述：MQ-2是一種體電阻控制型的氣敏器件，其阻值隨被測氣體的濃度（成分）而變化。氣敏器件又是一種“氣——電”傳感器件，它將被測氣體的濃度（成分）信號(hào)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(hào)。
MQ-2實(shí)物外觀圖
MQ-2參數(shù)：
氣敏器件種類很多，附表列出了部分氣敏器件的主要參數(shù)，其外形、引腳及符號(hào)都是一樣的，不同的是原材料和工藝條件不一樣。
氣敏器件阻值與氣體濃度之間一般為非線性關(guān)系，但在濃度域的氣體檢測時(shí)可近似認(rèn)為是線性的，如下圖所示。因此，在一定的濃度范圍內(nèi)（通常取氣體爆炸下限濃度的1／4～1／10）的檢測是有效的，它不適合于儀表之類精確濃度的測定。
氣敏器件一般都是在加熱條件下工作，但工作溫度不宜太高（一般不要超過35℃），_否則會(huì)造成性能衰減，降低氣敏靈敏度。器件放置一段時(shí)間后，再通電使用時(shí)，阻值是先下降，然后又上升，通電大約10分鐘后（叫初期穩(wěn)定時(shí)間），才能穩(wěn)定到與氣氛狀態(tài)相應(yīng)的阻值。為了避免通電開始時(shí)的誤報(bào)動(dòng)作，應(yīng)特別注意要設(shè)置十幾分鐘的延遲電路。器件的響應(yīng)時(shí)間約為10秒，恢復(fù)時(shí)間約為30秒～60秒。使用氣敏器件，要避免油浸或油垢污染，更不要將氣敏器件長時(shí)間放在腐蝕氣體中。長時(shí)間使用時(shí)，要有防止灰塵堵塞不銹鋼網(wǎng)的措施。
下圖是氣敏傳感器的基本工作電路圖，它是一個(gè)惠斯登電橋，當(dāng)空氣中某種可燃?xì)怏w的濃度超過某值時(shí)，電橋電路失去平衡，有電壓輸出，起到檢測作用。一般氣敏器件很難消除環(huán)境溫度的影響，通常在電路中加入熱敏電阻進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
下圖是一個(gè)簡單易行的可燃?xì)怏w報(bào)警電路。MQ-N是半導(dǎo)體氣敏器什，它將可燃?xì)怏w轉(zhuǎn)變成控制信號(hào)輸出。在其6個(gè)引腳中，f-f是加熱電極，通電后使氣敏傳感器內(nèi)部保持一定的溫度。當(dāng)有可燃?xì)怏w與它接觸時(shí)，其A-B兩端導(dǎo)電率就會(huì)改變，如果負(fù)載等相關(guān)條件確定時(shí)，隨可燃?xì)怏w的成分及濃度的不同，則負(fù)載兩端的變化亦是不同的。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度越大時(shí)，負(fù)載兩端電壓的變化亦越大，而且不同種類的可燃?xì)怏w其電壓變化大小亦是不同的（管道煤氣的主要化學(xué)成分是氫氣H2、甲烷CH4，罐裝液化石油氣的主要化學(xué)成分是丙烷C3H8和丁烷C4H10）。IC1是555時(shí)基電路，接成觸發(fā)器形式。當(dāng)有可燃?xì)怏w在傳感器周圍存在時(shí)，AB兩端的電壓就會(huì)發(fā)生變化，從而使555電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)，⑧腳的輸出電壓就會(huì)發(fā)生變化，使繼電器動(dòng)作，并通過其觸點(diǎn)啟動(dòng)由IC2報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警聲。
由于采用的是旁熱式的氣敏器件，所以采用兩組電源，5V電源供給傳感器加熱極和報(bào)警電路，12V電源是供給傳感器AB兩端和IC1電路的。RP是傳感器靈敏度調(diào)節(jié)電位器，最好選用多圈電位器，可以比較精確的調(diào)整靈敏度。本電路在初次安裝時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)動(dòng)作，待傳感器達(dá)到穩(wěn)定值時(shí)電路才可正常使用。
mq-2氣敏傳感器：MQ-2煙霧傳感器啟動(dòng)
MQ-2氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中
存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的
變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。
MQ-2氣體傳感器對(duì)液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對(duì)天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。這種傳
感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器
傳感器電路板如圖所示
電位計(jì)用于設(shè)置TTL電平輸出端的閾值,當(dāng)傳感器感應(yīng)到的煙霧濃度大于該閾值時(shí),TTL輸出低電平,平時(shí)為高電平,模塊電路圖如下所示
U1A是一個(gè)比較器,RP電阻越大,閾值越低,也就是說,順時(shí)針調(diào)節(jié)電阻器,閾值降低,逆時(shí)針調(diào)節(jié),閾值升高,AOUT輸出的是模擬值,0-VCC
注意該傳感器使用之前需要20s的預(yù)熱時(shí)間
MQ12的驅(qū)動(dòng)有兩種,一是檢測IO口,二是檢測AD口的電壓,電平檢測就不用說了,說下AD檢測
//初始化ADC
//這里我們僅以規(guī)則通道為例
//我們默認(rèn)將開啟通道0~3
void Adc_Init(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1 , ENABLE ); //使能ADC1通道時(shí)鐘
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //設(shè)置ADC分頻因子6 72M/6=12,ADC最大時(shí)間不能超過14M
//PA1 作為模擬通道輸入引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AIN; //模擬輸入引腳
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
ADC_DeInit(ADC1); //復(fù)位ADC1,將外設(shè) ADC1
的全部寄存器重設(shè)為缺省值
ADC_InitStructure.ADC_Mode =ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在獨(dú)立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =DISABLE; //模數(shù)轉(zhuǎn)換工作在單通道模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode =DISABLE; //模數(shù)轉(zhuǎn)換工作在單次轉(zhuǎn)換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv =ADC_ExternalTrigConv_None; //轉(zhuǎn)換由軟件而不是外部觸發(fā)啟動(dòng)
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign =ADC_DataAlign_Right; //ADC數(shù)據(jù)右對(duì)齊
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel =1; //順序進(jìn)行規(guī)則轉(zhuǎn)換的ADC通道的數(shù)目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根據(jù)ADC_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)ADCx的寄存器
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1
ADC_ResetCalibration(ADC1); //使能復(fù)位校準(zhǔn)
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待復(fù)位校準(zhǔn)結(jié)束
ADC_StartCalibration(ADC1); //開啟AD校準(zhǔn)
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校準(zhǔn)結(jié)束
// ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的軟件轉(zhuǎn)換啟動(dòng)功能
}
//獲得ADC值
//ch:通道值 0~3
u16 Get_Adc(u8 ch)
{
//設(shè)置指定ADC的規(guī)則組通道，一個(gè)序列，采樣時(shí)間
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 ); //ADC1,ADC通道,采樣時(shí)間為239.5周期
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的軟件轉(zhuǎn)換啟動(dòng)功能
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待轉(zhuǎn)換結(jié)束
return ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回最近一次ADC1規(guī)則組的轉(zhuǎn)換結(jié)果
}
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
{
u32 temp_val=0;
u8 t;
for(t=0;t<times;t++) {="" temp_val+="Get_Adc(ch);" delayms(5);="" }="" return="" temp_val="" times;="" void="" mq2init(void)="" adc_init();="" 直接返回adc的值="" u16="" getmq2singlevalue(void)="" get_adc(adc_channel_1);="" 多次獲取平均值="" getmq2averagevalue(u8="" times)="" get_adc_average(adc_channel_1,times);="" #ifndef="" __mq2_h="" #define="" #include="" "stm32f10x.h"="" "adc.h"="" 初始化="" mq2init(void);="" 獲取mq2的值="" getmq2singlevalue(void);="" times);="" 使用pa1作為adc通道轉(zhuǎn)換，可以使用其他值="" #endif="" 獲取到adc值之后通過與系統(tǒng)預(yù)設(shè)值進(jìn)行比對(duì)就可以進(jìn)行煙霧報(bào)警了=""
一、MQ-2煙霧傳感器簡介
MQ-2常用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置，適宜于液化氣、苯、烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。故因此，MQ-2可以準(zhǔn)確來說是一個(gè)多種氣體探測器。
MQ-2的探測范圍極其的廣泛。它的優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、壽命長、驅(qū)動(dòng)電路簡單。
二、MQ-2的工作原理
MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導(dǎo)體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。處于200~300攝氏度時(shí)，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成氧的負(fù)離子吸附，使半導(dǎo)體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當(dāng)與煙霧接觸時(shí)，如果晶粒間界處的勢壘收到煙霧的調(diào)至而變化，就會(huì)引起表面導(dǎo)電率的變化。利用這一點(diǎn)就可以獲得這種煙霧存在的信息，煙霧的濃度越大，導(dǎo)電率越大，輸出電阻越低，則輸出的模擬信號(hào)就越大。
三、MQ-2的特性
1、MQ-2型傳感器對(duì)天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的靈敏度，尤其對(duì)烷類煙霧更為敏感，具有良好的抗干擾性，可準(zhǔn)確排除有刺激性非可燃性煙霧的干擾信息。
2、MQ-2型傳感器具有良好的重復(fù)性和長期的穩(wěn)定性。初始穩(wěn)定，響應(yīng)時(shí)間短，長時(shí)間工作性能好。需要注意的是：在使用之前必須加熱一段時(shí)間，否則其輸出的電阻和電壓不準(zhǔn)確。
3、其檢測可燃?xì)怏w與煙霧的范圍是100~ppm
(ppm為體積濃度。 1ppm=1立方厘米/1立方米)
4.電路設(shè)計(jì)電壓范圍寬，24V以下均可，加熱電壓5±0.2V
注意：。如果加熱電壓過高，會(huì)導(dǎo)致輸入電流過大，將內(nèi)部的信號(hào)線熔斷，從而器件報(bào)廢。
四、MQ-2應(yīng)用電路
MQ-2常用的電路有兩種，一種使用采用比較器電路監(jiān)控，另一種為ADC電路檢測。
1.比較器電路
MQ-2的4腳輸出隨煙霧濃度變化的直流信號(hào)，被加到比較器U1A的2腳，Rp構(gòu)成比較器的門檻電壓。當(dāng)煙霧濃度較高輸出電壓高于門檻電壓時(shí)，比較器輸出低電平（0v），此時(shí)LED亮報(bào)警；當(dāng)濃度降低傳感器的輸出電壓低于門檻電壓時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)輸出高電平（Vcc），LED熄滅。調(diào)節(jié)Rp，可以調(diào)節(jié)比較器的門檻電壓，從而調(diào)節(jié)報(bào)警輸出的靈敏度。
R1串入傳感器的加熱回路，可以保護(hù)加熱絲免受冷上電時(shí)的沖擊。
2.ADC轉(zhuǎn)換電路
MQ-2傳感器另外一個(gè)采集方法為AD信號(hào)采集，即將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為精確的煙霧濃度值。
MQ-2傳感器的4腳、6腳的電壓為輸出信號(hào)，Rs為傳感器的本體電阻。其中若氣體濃度上升，必導(dǎo)致Rs下降。而Rs的下降則會(huì)導(dǎo)致MQ-2的4腳、6腳對(duì)地輸出的電壓增大。所以氣體濃度增大，其輸出的電壓也會(huì)增大，最終通過ADC0832轉(zhuǎn)換后數(shù)值增大。
五．控制程序
1.因?yàn)楸容^器電路處理的檢測信號(hào)只有高和低兩種狀態(tài)；當(dāng)濃度低于閾值時(shí)，信號(hào)為高電平；濃度高于閾值時(shí)，信號(hào)為低電平。所以單片機(jī)只需要將引腳配置為輸入模式，監(jiān)控該信號(hào)的高低電平即可。
2.AD信號(hào)采集程序
實(shí)現(xiàn)對(duì)MQ-2煙霧濃度的采集，只需實(shí)現(xiàn)ADC0832采集函數(shù)便可完成信號(hào)的采集。但通過ADC0832采集到的信號(hào)只為原始信號(hào)，要轉(zhuǎn)換為實(shí)際的煙霧濃度，還需要根據(jù)MQ-2的特性進(jìn)行校正和公式轉(zhuǎn)換，最終得到實(shí)際的濃度值。
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