لقد أحدثت أجهزة استشعار الغاز ثورة في تطبيقات السلامة في القطاعات المنزلية والصناعية، وخاصة في الكشف عن المواد القابلة للاشتعال والدخان. أحد أكثر أجهزة الاستشعار استخدامًا في المشاريع الإلكترونية هو الاستشعار MQ-2، وهو جهاز يتميز بـ سهولة الاستخدام و التوافق مع المتحكمات الدقيقة مثل Arduino. له قدرة للكشف عن الغازات مثل غاز البترول المسال والميثان والبروبان والكحول وأول أكسيد الكربون يجعلها أداة لا غنى عنها في إنشاء أنظمة الرصد البيئي.
في هذه المقالة سوف نستكشف بعمق ملامح, عملية y تطبيقات من مستشعر MQ-2. ستتعلم كيفية توصيل المستشعر وبرمجته باستخدام Arduino وضبطه حساسية للحصول على قياسات دقيقة. بالإضافة إلى ذلك، سوف نتناول أهمية وقت الإحماء وكيفية تفسيرها بشكل صحيح القيم التي تم الحصول عليها في بيئات مختلفة.
ما هو جهاز الاستشعار MQ-2؟
El الاستشعار MQ-2 وهو جهاز يسمح بالكشف عن وجود من الغازات القابلة للاشتعال والدخان في الهواء. بناء على الآلية الكهروكيميائية، هذا المستشعر يختلف مقاومة عندما يتلامس مع غازات معينة، يتم توليد إشارة كهربائية يمكن تفسيرها بواسطة متحكم دقيق مثل Arduino.
إنه جهاز استشعار منخفضة التكلفة وسهولة التنفيذ، مما يجعلها مثالية لمشاريع الكشف عن الغاز في البيئات المنزلية، العمالة والصناعة. له مدى الكشف يتراوح ما بين 200 جزء في المليون و 10.000 جزء في المليون، مما يسمح بتحديد هوية مواد خطرة مع هامش مقبول من الخطأ.
مبدأ تشغيل مستشعر MQ-2
يستخدم MQ-2 عنصر التسخين الداخلي مما يزيد من درجة الحرارة من مادة أشباه الموصلات (عادة ثاني أكسيد القصدير). هذه المادة حساسة ل الغازات القابلة للاشتعال وتعدل مقاومتها الكهربائية عند تعرضها لها. ال الاختلاف يمكن قياس الموصلية وتحويلها إلى إشارة مفيدة للكشف.
اعتمادا على تركيز الغاز موجود في البيئة، يقوم المستشعر بتوليد الجهد التناسبي والتي يمكن معالجتها وتحليلها. في الوضع الرقمي، يمكن أيضًا ضبط عتبة الكشف من خلال مقياس الجهد، يتم تنشيط إخراج إشارة عالية أو منخفضة عندما يتم تجاوز القيمة المذكورة حد.
مكونات وحدة الاستشعار MQ-2
- مستشعر الغاز MQ-2: العنصر الرئيسي المسؤول عن الكشف عن الغازات.
- لوحة الدائرة: يتضمن أ مقارن الجهد لإدارة المخرجات الرقمية.
- مقياس الجهد التشذيب: يسمح لك بمعايرة حساسية للكشف عن الغاز.
- حالة LED: يشير إلى ما إذا كان المستشعر قيد التشغيل و/أو اكتشف أي غاز.
ربط مستشعر MQ-2 بـ Arduino
لدمج MQ-2 مع Arduino، من الضروري توصيل دبابيس الطاقة والإشارة بشكل صحيح. وفيما يلي تفاصيل ذلك: الأسلاك الأساسية:
- بطاقة الائتمان الافتراضية: قم بالاتصال بدبوس 5 فولت في Arduino.
- أرض الواقع: قم بالاتصال بدبوس Arduino الأرضي (GND).
- AOUT (المخرج التناظري): قم بالاتصال بمدخل Arduino التناظري (على سبيل المثال A0).
- DOUT (الإخراج الرقمي): قم بالاتصال بمدخل Arduino الرقمي (على سبيل المثال D2).
وقت الإحماء والمعايرة
أحد أهم الجوانب عند استخدام MQ-2 هو وقت الإحماء. يحتاج المستشعر إلى فترة الاستقرار حتى تكون القياسات دقيقة. من المستحسن الانتظار بين 10 و 24 ساعات قبل الأداء قياسات موثوقة.
وضع حساسية يتم من خلال مقياس فرق الجهد من الوحدة. من خلال تحويله في اتجاه واحد أو آخر، يمكنك تكوين عتبة الكشف للإخراج الرقمي، مما يسمح للمستشعر بالعمل كـ interruptor عند تركيزات غازية معينة.
قراءة البيانات مع اردوينو
يمكن لأردوينو قراءة مخرج تناظري من MQ-2 وعرض القيم في شاشة تسلسلية. فيما يلي عينة من الرموز الذي يقرأ تركيز الغاز:
void setup() { Serial.begin(9600); } حلقة فارغة () { int sensorValue = analogRead (A0)؛ جهد التعويم = قيمة المستشعر * (5.0 / 1023.0)؛ Serial.print("القيمة: "); Serial.println(الجهد)؛ تأخير(1000)؛ }
هذا تحويلات الكود القراءة التناظرية للجهد والتي يمكن تفسيرها على أنها وجود غاز في البيئة.
استخدامات وتطبيقات مستشعر MQ-2
يتمتع مستشعر MQ-2 بتطبيقات مختلفة نظرًا لقدرته على الكشف الغازات القابلة للاشتعال والدخان. تتضمن بعض الاستخدامات الأكثر شيوعًا ما يلي:
- أجهزة كشف الغاز المنزلية: لمنع تسرب غاز البترول المسال أو الميثان في المطابخ والغلايات.
- أجهزة إنذار الدخان: التكامل مع أنظمة الأمن للكشف المبكر عن الحرائق.
- مراقبة جودة الهواء: مراقبة الغاز الداخلي لضمان بيئة آمنة.
- مشاريع الأتمتة المنزلية: أتمتة المراوح أو أنظمة التنبيه في وجود غازات خطرة.
احتياطات عند استخدام مستشعر MQ-2
لضمان الاستخدام الآمن والفعال لجهاز استشعار MQ-2، يجب أخذ بعض الاحتياطات في الاعتبار: الاحتياطات:
- تجنب ملامسة السوائل: المستشعر هو عرضة إلى رطوبة وقد يؤثر ذلك على قياساتك.
- لا تعرض لدرجات حرارة عالية: على الرغم من أنه لديه نظام الاحتباس الحراري الداخلي، درجات الحرارة القصوى يمكن أن تلحق الضرر به.
- موقع استراتيجي: إلى القراءات المثاليةقم بتثبيته في مكان يتدفق فيه الهواء بحرية.
يعد مستشعر MQ-2 أداة أساسية في تطوير أنظمة مراقبة الأمن والبيئة. شكرا لك سهولة الاستخدام y منخفضة التكلفة، يتم استخدامه على نطاق واسع في التطبيقات المنزلية والصناعية. مع المعايرة المناسبة ووقت الإحماء الكافي، فإنه يمكن أن يوفر قياسات دقيقة إلى حد ما على وجود من الغازات القابلة للاشتعال والدخان في الهواء. إذا كنت تبحث عن تحسين أمن منزلك أو تطوير مشاريع الكشف عن الغاز، فإن MQ-2 هو خيار ممتاز.