MQ2 个人总结笔记.pdfVIP

MQ-2 的应用笔记 1.MQ-2 烟雾传感器的应用与优点 1）可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、 甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。 注意：更确切的说MQ-2 是一款可燃气体 探测器。 2）广泛的探测范围，高灵敏度／快速响应恢复，优异的稳定性／寿命长， 简单的驱动电路 2.MQ-2 原理、特性与结构 2.1 MQ-2 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。当处于200~300°C 温度时，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受到该烟雾的调制而变化，就会引起表而电导率的变化。利 用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息，烟雾浓度越大，电导率越大输出电阻 越低。 2.2 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，例如酒精和烟雾等 注意：【经过本人测试，对烷类的感应比纸张木材燃 烧产生的烟雾好很多，输出电压升高很快】。 2）MQ-2 型传感器具有良好的重复性和长期的稳定性。初始稳定，响应时间 短，长时间工作性能好 注意：【使用前必须先加热一段时间，否则其输出的电 阻和电压不准确】。 3）其检测可燃气体与烟雾的范围是100-10000ppm 注意：【ppm 为体积浓度 /1ppm=1 立方厘米除以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 注意：【加热 电压必须在此范围内，否则容易使内部的信号线熔断。本人亲身经历，由于电压 过大，导致内部的的信号线熔断而传感器报废】 2.3 MQ-2 的结构 市面上卖的大都如下图1，其引脚封装图为图二所示[具体可以查看网络上的器 件资料]。 图1 从左到右： 1）第一个是由于加热电压过大而导致的内部信号细线被烧断而无法正常工 作，但是加热功能依旧存在，所以必须注意加热丝的电压。最好串个小电阻。 2）第二个是底面引脚图，MQ-2 的两种款式都是6 个引脚，其中中间对称 的两个引脚H 与H’ （25）为加热引脚，选取两脚中的其中的一脚接正电源都 可以。 1 脚与3 脚是A 与A’。4 脚与6 脚是B 与B’是信号引脚，这两对引 脚其中一对作为接正电源，另一对做信号输出[A 与A’/B 与B’在内部都相通 的，可以用数字万 用表测量二极管档测其引脚，这是判断传感器好坏的方法之 一]。 3）第三个是外观图，本人选用的是MQ-2A 型的。MQ-2B 型的外观是圆柱体。 图2 是用ALTIUM画的引脚封装图。 3.MQ-2 的计算公式与动静态校准 用MQ-2烟雾传感器来检测火灾烟雾最好的办法是通过其输出电压与门限电 压来比较得出[该门限电压需要经过烟雾测试，可以见3.2 节] 3.1 MQ-2 的计算公式 3.1.1 阻值R 与空气中被测气体的浓度C 的计算关系式 （SNO2)敏感元件的阻值 R 与空气中被测气体的浓度 C 成对数关系变化可 参考公式3-1： logR=mlogC+n（m、n 均为常数） (3-1) n 与气体检测灵敏度有关，除了随传感器材料和气体种类不同而变化外， 还会由于测量温度和激活剂的不同而发生大幅度的变化。另一方面，m 表示随气 体浓度而变化的传感器的灵敏度（也称之为气体分离率）。对于可燃性气体来说， m 值多数介于1/2 至1/3 之间。 3.1.2 传感器的电阻的计算 参考MQ-2datasheet 可用下式3-2 计算： Rs=(Vc/V RL -1)×R L （3-2） 式中Vc 为回路电压，VRL 是传感器 4 脚、6 脚输出的电压即 Ushuchu ， R L 是负载电阻。更具上式即可即可算出传感器电阻Rs。 3.1.3 MQ-2 传感器的输出电压 MQ-2 烟雾传感器的输出电压计算： 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，其电阻是电 导率的倒数，所以其电阻是减小的，其特性相当于一个滑动变阻器）并且参考图 MQ-2 Datasheet 上的测试电路，在根据哥设计的实际电路如图3。可以得到下 面的公式3-3： U shuchu =（R1