MQ煙霧傳感器的工作原理

1、MQ-2煙霧傳感器的應(yīng)用介紹鑒于網(wǎng)上關(guān)于 MQ-2煙霧傳感器的技術(shù)資料少之甚少，本人正好現(xiàn)在在做關(guān)于儲(chǔ)備糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的項(xiàng)目。因此自己總結(jié)關(guān)于 MQ-2的技術(shù)文檔，與大家共享，共同學(xué)習(xí)！一、 MQ-2煙霧傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域可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 200300 攝氏度時(shí)，二氧化錫吸附空氣中

2、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(shì)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。（經(jīng)過測試： 對(duì)烷類的感應(yīng)度比紙張木材燃燒產(chǎn)生的煙霧要好的多， 輸出的電壓升高的比較快）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

3、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 10010000ppm (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±需要注意：加熱電壓。如果過高，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部的信號(hào)線熔斷，從而器件報(bào)廢。四、 MQ-2的結(jié)構(gòu)引腳及封裝圖MQ-2的外形圖從圖中可以看出（從左到右）第一個(gè)：由于加熱電壓過大，導(dǎo)致內(nèi)部信號(hào)細(xì)線被燒斷而無法正常工作。但是加熱功能依舊存在。所以我們必須注意加熱絲的電壓，最好串個(gè)小電阻。第二個(gè)：是 MQ-2底面引腳圖第三個(gè)：外觀圖五、

4、MQ-2的計(jì)算與校準(zhǔn)用 MQ-2煙霧傳感器來檢測火災(zāi)煙霧的最好辦法是通過其輸出電壓與門限電壓比較得出。 （門限電壓需要經(jīng)過煙霧測試）1、 MQ-2的計(jì)算公式阻值 R與空氣中被測氣體的濃度C 的計(jì)算關(guān)系式log R = mlog C + n (m， n 均為常數(shù) )常數(shù) n：與氣體檢測靈敏度有關(guān)，除了隨傳感器材料和氣體種類不同而變化外，還會(huì)由于測量溫度和激活劑的不同而發(fā)生大幅度的變化。常數(shù) m：表示隨氣體濃度而變數(shù)的傳感器的靈敏度（也稱作為氣體分離率）。對(duì)于可燃性氣體來說， m的值多數(shù)介于 1/2 至 1/3 之間。2、傳感器的電阻的計(jì)算3、 MQ-2傳感器的輸出電壓根據(jù) MQ-2的工作原理（其

5、電導(dǎo)率隨著氣體濃度的增大而增大，其電阻是電導(dǎo)率的倒數(shù)，所以電阻是隨之減小的。其特性就相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器）。一、煙霧傳感器電路圖工作原理：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。MQ-2傳感器對(duì)甲烷的探測范圍是5

6、00020000ppm，即 %-2%，在跟 MQ-2串聯(lián)的電阻那里得到參考電壓，經(jīng)過 AD轉(zhuǎn)換后得到數(shù)字電壓， 就這么一個(gè)數(shù)字電壓， 怎樣可以得到當(dāng)時(shí)空氣中甲烷的 PPM值，即濃度。（參考了網(wǎng)上傳的使用 MQ-2做基于單片機(jī)的煙霧報(bào)警系統(tǒng)的朋友，那份資料就存在這個(gè)特大問題，并不止這一個(gè)，大錯(cuò)的地方很多，請(qǐng)注意?。┫Ｍ薪?jīng)驗(yàn)的同志幫忙解決這一難題送分 就這么一個(gè)數(shù)字電壓, 當(dāng)然可以知道濃度了, 前提是要設(shè)計(jì)和標(biāo)定好傳感器 , 主要過程就是:1 傳感器量程500020000ppm,如果輸出為4-20mA 信號(hào) ),ad是將模擬轉(zhuǎn)化 數(shù)字量 的 ,0-5V(傳感器模擬信號(hào)中間量 , 也可以是別的電壓

7、范圍, 或2 AD轉(zhuǎn)換后得到是 數(shù)字信號(hào) , 也就是數(shù)據(jù) , 如 :12 位 ad( 分辨率是 1/4096) 轉(zhuǎn)換后 , 那么則5000-20000PPM(0-5V) 對(duì)應(yīng)就是 0-4096, 這樣就有了比例關(guān)系, 當(dāng)數(shù)字信號(hào) 是 0 時(shí) , 對(duì)應(yīng)就是5000,4096就是 20000, 通過方程得出2048 對(duì)應(yīng)就是12500ppm,就是這么簡單的一個(gè)函數(shù), 取下 反函數(shù) 就得出濃度時(shí).3, 其實(shí)就是個(gè)比例關(guān)系式, 只要有 電信號(hào) 在 , 其他的都是簡單運(yùn)算而已了.追問你好，應(yīng)該沒這么簡單吧？比如，當(dāng)時(shí)的濃度為 0，或者是低于 5000PP M，那么這時(shí)得到的數(shù)字電壓會(huì)是什么呢？回答如果是 %-2%(對(duì)應(yīng) 0-5V), 當(dāng)然 %以下是數(shù)字信號(hào)就是 0 呀 , 如果量程 0%-2%,當(dāng)然就不是了提問者評(píng)價(jià)因?yàn)閭鞲衅黛`敏度是非線性的，所以轉(zhuǎn)換也是非線性的本文的控制部分主要用的是ARM部分，它與傳統(tǒng)的51 單片機(jī)相比功能更加的強(qiáng)大，如芯片內(nèi)部的 Flsah 、EEPROM、SRAM容量較大、支持在線編程燒寫ISP、每個(gè) IO 口都可以以推挽驅(qū)動(dòng)的方式輸出高、低電平，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，內(nèi)部資源豐富，一般都集成A/D、D/A 模數(shù)轉(zhuǎn)換器、 PWM、SPI、USART、I2C、I2S 等接口，以