Merhaba arkadaşlar, bu arduino projemizde mq-2 gaz sensörü kullanımı ve gaz sensörü nedir? Çalışma prensibi, iç yapısı konularına değineceğiz. Mq-2 gaz sensörü, uçan ve yanızı gaz çeşitlerini (lpg, alkol, propan, hidrojen, metan, karbonmonoksit ve duman da dahil) konsantrasyonlarını algılamak için kullanışlı bir gaz sensörüdür. Kapalı mekan iç hava kalitesi izleme sistemi oluşturmayı planlıyorsanız; (temiz hava ölçümü veya erken uyarı için yangın ve gaz kaçağı algılama sistemi) MQ2 Gaz Sensörü Modülü mükemmel bir seçimdir.
MQ2 Gaz Sensörü Nedir?
Mq-2, mq sensörler içerisinde yaygın olarak kullanılan gaz sensörlerinden biridir. Gaz, iç yapıdaki madde ile temas ettiğinde, algılayan malzemenin direncinin değişmesi prensibi ile çalışan,
Kimyasallaştırıcılar olarak da bilinen bir Metal Oksit Yarı İletken (MOS) gaz sensörüdür. Basit bir voltaj bölücü ağı kullanarak gazlar tespit edilebilir.
MQ-2 Gaz sensörü 5V DC ile çalışır ve 800mW civarında bir değere sahiptir. 200 ile 10000 ppm arasında
LPG,
Duman,
Alkol,
Propan,
Hidrojen,
Metan ve
Karbon Monoksit konsantrasyonlarını tespit edebilir.
| 1 PPM Neye Eşittir?: Karbondioksit, oksijen veya metan gibi gazları ölçerken, konsantrasyon terimi havadaki hacimce gaz miktarını tanımlamak için kullanılır. En yaygın kullanılan 2 ölçüm birimi milyon başına parça ve yüzde konsantrasyondur. Milyon başına kısım (ppm kısaltması), bir gazın diğerine oranıdır. Örneğin, 1000 ppm CO, bir milyon gaz molekülünü sayabilirseniz, bunların 1.000'inin karbon monoksit olacağı ve 999.000 molekülün başka bazı gazlar olacağı anlamına gelir. |
MQ2 Gaz Sensörünün İç Yapısı
Sensör aslında
Anti-patlama ağı olarak adlandırılan iki kat paslanmaz çelik
ağ içine yerleştirilmiştir. Yanıcı gazları algılarken, sensörün içindeki ısıtıcı parçanın patlamaya neden olmaması bu çelik ağ ile garanti altındadır.
Ayrıca bu çelik kafes, sensör için koruma sağlar ve toz gibi parçacıkları filtreler, böylece yalnızca gaz halindeki elementler koruyucu kafesin içinden geçebilir. Ağ, bakır kaplı bir sıkıştırma halkası vasıtasıyla gövdenin geri kalanına tutturulmuştur.
Dış ağ çıkarıldığında sensör bu şekilde görünür. Yıldız şeklindeki yapı, algılama elemanı ve Bakalit tabanının ötesine uzanan altı bağlantı ayağı tarafından oluşturulmaktadır. 6 noktanın da ısıtılmasından(AA,BB,HH), iki (
H ) algılama elemanı sorumludur ve iyi bilinen iletken alaşım olan
Nikel-Krom bobin ile kaplıdır. Çıkış sinyallerinden sorumlu kalan dört kablo (
A ve
B ),
Platin Teller kullanılarak bağlanmıştır. Bu teller, algılama elemanının gövdesine bağlanır ve akım ile algılama elemanından geçen küçük değişiklikleri iletir.
Algılama elemanı
Alüminyum oksit (AL
2 O
3 ), seramik temel bir kaplamaya sahip
kalay dioksit (TARGET
2 ) maddelerden oluşur. Kalay Dioksit, yanıcı gazlara karşı hassas olan en önemli malzemedir. Bununla birlikte kullanılan seramik kaplama, sadece ısıtma verimliliğini arttırır ve sensör alanının sürekli olarak bir çalışma sıcaklığına ısıtılmasını sağlar.
Böylece, Nikel-Krom bobin ve Alüminyum Oksit bazlı seramik bir
Isıtma Sistemi oluşturur ve Platin teller ve Kalay Dioksitin kaplanması bir
Algılama Sistemi oluşturur.
Bir gaz sensörü nasıl çalışır?
Yarı iletken parçacıklar(Kalay dioksit) yüksek sıcaklıkta ısıtıldığında, yüzeydeki oksijeni emer. Temiz havada kalay dioksit içindeki donör elektronları, algılama malzemesinin yüzeyinde absorbe edilen oksijene doğru çekilir. Bu olay elektrik akımı akışını önler. İndirgeyici gazların varlığında ise, absorbe edilmiş oksijenin yüzey yoğunluğu, indirgeyici gazlarla reaksiyona girdikçe azalır. Daha sonra elektronlar kalay dioksit içerisine bırakılarak akımın sensörden serbestçe akmasına izin verilir.
MQ2 Gaz Sensörü Modülü Yapısı
MQ2 Gaz Sensörü yapısı itibariyle breadboard ile uyumlu olmadığından, modül olarak kullanılmasını öneririz. Kullanımı çok kolay ve iki farklı
Output ile geliyor. Sadece yanıcı gazların varlığını bildirmek ile kalmaz, aynı zamanda havadaki gaz yoğunluğunun analog bir gösterimini de sağlar.
Sensör tarafından sağlanan analog çıkış voltajı, duman / gaz konsantrasyonuyla orantılı olarak değişir. Gaz konsantrasyonu arttıkça, çıkış voltajı da artar; daha az gaz konsantrasyonu düşük çıkış voltajıyla sonuçlanır. Aşağıdaki gif, gaz konsantrasyonu ve çıkış gerilimi arasındaki ilişkiyi göstermektedir.
MQ2 Gaz sensöründen gelen analog sinyali dijital olarak aktarmak için LM393 entegre (modülün altında lehimlenmiştir) kullanılır. Lm393 ile birlikte sensörün hassasiyetini ayarlamak için küçük bir ayarlanabilir potansiyometre vardır. Sensörün algıladığı gaz konsantrasyonunu ayarlamak için kullanabilirsiniz.
| Önemli: Mq-2 gaz sensörü, çeşitli gazlara karşı hassastır - fakat gaz tanımını yapamaz. Çoğu gaz sensörü bu şekilde çalışır. Bağlı olduğu sisteme uyarı sinyali gönderir. Gaz tanımı yapabilmek için Çoklu Gaz Ölçüm Cihazı satın almanız gerekmektedir. Örnek olarak aşağıda belirttiğimiz cihaz -alkol çeşitleri de dahil- 25 farklı gaz analizi yapabilmektedir. Industrial Scientific MX6 iBrid |
MQ2 Gaz Sensörü Modülü Kalibrasyon
Gaz sensörünü kalibre etmek için gaz sensörünü, algılayacağı bir şekilde gaza maruz bırakırken, modül üzerindeki Kırmızı LED yanana kadar potansiyometreyi çevirmeye devam edin. Hassasiyeti artırmak için vidayı saat yönünde veya hassasiyeti azaltmak için saat yönünün tersine çevirin.
Modüldeki lm393, analog pimin (
A0 ) potansiyometre tarafından ayarlanan eşik değerine çarpıp çarpmadığını sürekli olarak kontrol eder. Eşiği geçtiğinde, dijital pim (
D0 )
HIGH olacak ve sinyal LED'i yanacaktır. Bu ayar, belirli bir eşiğe ulaşıldığında bir eylemi tetiklemeniz gerektiğinde çok kullanışlıdır. Örneğin, duman bir eşiği geçtiğinde, röleyi açabilir veya kapatabilir veya yangın sistemlerindeki gibi su vanasını açmak için talimat verebilirsiniz.
MQ2 Gaz Sensörü Modülü Pinout
Şimdi pinout'a bir göz atalım.
VCC modül için güç sağlar. Arduino'nuzdan 5V çıkışa bağlayabilirsiniz.
GND Ground Pin'dir ve Arduino'daki GND pinine bağlanmalıdır.
D0 yanıcı gazların varlığının dijital bir sunumunu sağlar.
A0 duman / gaz konsantrasyonuyla orantılı olarak analog çıkış voltajı sağlar.
Kablolama - MQ2 Gaz Sensörü Modülünü Arduino UNO'ya Bağlama
Artık MQ2 Gaz sensörünün nasıl çalıştığını tam olarak anladığımıza göre, arduino ile kullanmaya başlayabiliriz! MQ2 Gaz sensörü modülünü Arduino'ya bağlamak oldukça kolaydır. Sensörü breadboard'unuza yerleştirerek başlayın. VCC pinini Arduino'daki 5V pinine bağlayın ve GND pinini Arduino'daki Toprak pinine bağlayın. Modüldeki D0 çıkış pinini Arduino'daki Dijital pin # 8'e ve modül üzerindeki A0 çıkış pinini Arduino'daki Analog pin # 0'a bağlayın. İşiniz bittiğinde, aşağıdaki resme benzeyen bir şeye sahip olmalısınız.
Artık gaz sensörümüzü bağladığımıza göre, bazı kodlar yazmanın ve test etmenin zamanı geldi.
MQ2 Gaz Sensörü Arduino Kodu
Kod çok basittir ve sadece
A0 pinindeki analog voltajı okuma mantığı ile çalışır. Ayrıca gaz veya duman algılandığında ekran üzerinde kodlanan mesajı gösterir. Detaylı kodlamaya başlamadan önce taslak denemesi yapın.
#define MQ2pin (0)
float sensorValue; //variable to store sensor value
void setup()
{
Serial.begin(9600); // sets the serial port to 9600
Serial.println("Gas sensor warming up!");
delay(20000); // allow the MQ-6 to warm up
}
void loop()
{
sensorValue = analogRead(MQ2pin); // read analog input pin 0
Serial.print("Sensor Value: ");
Serial.print(sensorValue);
if(sensorValue > 300)
{
Serial.print(" | Smoke detected!");
}
Serial.println("");
delay(2000); // wait 2s for next reading
}
Çalışan örnek program görüntüsü:
Kod Açıklaması:
Kodlama, MQ2 gaz sensörünün analog pininin bağlı olduğu Arduino pini tanımlanarak başlar. Sensör değerini
kaydetmek için
sensorValue adlı bir değişken de tanımlanır.
#define MQ2pin (0)
float sensorValue; //variable to store sensor value
Kurulum fonksiyonunda: PC ile seri haberleşmeyi başlatır ve sensörün ısınmasını sağlamak için 20 saniye bekleriz.
Serial.begin(9600); // sets the serial port to 9600
Serial.println("Gas sensor warming up!");
delay(20000); // allow the MQ-6 to warm up
Döngü işlevinde: sensör değeri
analogRead () işleviyle okunur ve monitörde görüntülenir.
sensorValue = analogRead(MQ2pin); // read analog input pin 0
Serial.print("Sensor Value: ");
Serial.print(sensorValue);
Gaz yoğunluğu yeterince yüksek olduğunda sensör, 300'den büyük bir değer verir. Bu değeri
if ifadesini kullanarak izleyebiliriz. Ve sensör değeri 300'ü aştığında, '
Duman Algılandı!'(Smoke detected!) mesajı görüntüleyebiliriz.
if(sensorValue > 300)
{
Serial.print(" | Smoke detected!");
}