MQ-2烟雾传感器地工作原理.doc

wordMQ-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《储藏粮仓环境监测系统》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和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可以准确来说是一个多种气体探测器MQ-2的探测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，属于外表离子式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，就会引起外表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，如此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木材燃烧产生的烟雾要好的多，输出的电压升高的比拟快〕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，长时间工作性能好需要注意的是：在使用之前必须加热一段时间，否如此其输出的电阻和电压不准确3、 其检测可燃气体与烟雾的围是100~10000ppm(ppm为体积浓度 1ppm=1立方厘米/1立方米)4. 电路设计电压围宽，24V以下均可，加热电压5±需要注意：加热电压如果过高，会导致部的信号线熔断，从而器件报废四、 MQ-2的结构引脚与封装图MQ-2的外形图从图中可以看出〔从左到右〕第一个：由于加热电压过大，导致部信号细线被烧断而无常工作但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：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方法是通过其输出电压与门限电压比拟得出〔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。

常数m：表示随气体浓度而变数的传感器的灵敏度〔也称作为气体别离率〕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，其电阻是电导率的倒数，所以电阻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，被加到比拟器U1A的2脚，Rp构成比拟器的门槛电压当烟雾浓度较高输出电压高于门槛电压时，比拟器输出低电平〔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，比拟器翻转输出高电平〔Vcc〕，LED熄灭调节Rp，可以调节比拟器的门槛电压，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围是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助解决这一难题~送分~就这么一个数字电压,当然可以知道浓度了,前提是要设计和标定好传感器,主要过程就是: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,也可以是别的电压围,或4-20mA信号),ad是将模拟转化数字量的,2 AD转换后得到是数字信号,也就是数据,如:12位ad(分辨率是1/4096)转换后,那么如此5000-20000PPM(0-5V)对应就是0-4096,这样就有了比例关系,当数字信号是0时,对应就是5000,4096时就是20000,通过方程得出2048对应就是12500ppm,就是这么简单的一个函数,取下反函数就得出浓度.3,其实就是个比例关系式,只要有电信号在,其他的都是简单运算而已了.追问你好，应该没这么简单吧？比如，当时的浓度为0，或者是低于5000PPM，那么这时得到的数字电压会是什么呢？回答如果是0.5%-2%(对应0-5V),当然0.5%以下是数字信号就是0呀,如果量程0%-2%,当然就不是了提问者评价因为传感器灵敏度是非线性的，所以转换也是非线性的本文的控制局部主要用的是ARM局部，它与传统的51单片机相比功能更加的强大，如芯片部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大、支持编程烧写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，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，以与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。