Бесспорно, никто не может оспорить спасительные изменения, которые внесли газовые датчики, обнаруживая воспламеняющиеся, горючие и опасные газы. К таким газам относятся метан, CO, горючие газы и другие. Примером может служить модуль датчика алкоголя газовый датчик Mq-3. В этой статье мы рассмотрим принцип работы MQ3, его альтернативы, распиновку, применение и особенности.
Что такое MQ3?
Модуль MQ-3 — это газовый датчик, который обнаруживает присутствие таких газов, как угарный газ, гексан, сжиженный газ, метан и алкоголь. Он представляет собой датчик типа металл-оксид-полупроводник (MOS), который определяет концентрацию алкоголя, будучи помещенным в сеть делителя напряжения.
Обзор аппаратного обеспечения
Датчик алкоголя MQ-3 рекомендуется использовать в небольшой разводной плате, поскольку он не совместим с макетной платой. Кроме того, он имеет два различных выхода, и его легко использовать. Его функция заключается в обеспечении двоичной индикации наличия алкоголя и его аналоговой концентрации в чистом воздухе.
Аналоговое выходное напряжение датчика (на аналоговом выводе) обычно обеспечивает различную пропорцию аналогового выходного напряжения в зависимости от концентрации алкоголя. Поэтому высокая концентрация алкоголя в чистом воздухе соответствует высокому выходному напряжению и наоборот.
Затем компаратор, например, высокоточный компаратор LM393, получает тот же аналоговый сигнал. Затем он подает сигнал на цифровой выход (DO).
Символ компаратора
Источник; Wikimedia
Аппаратный модуль имеет встроенный потенциометр, который регулирует чувствительность DO. Кроме того, он помогает установить порог, при котором концентрация алкоголя, превышающая пороговое значение, имеет низкий выходной сигнал.
И последнее, но не менее важное: аппаратный модуль MQ-3 имеет два светодиодных индикатора, индикатор питания и индикатор состояния. Светодиод состояния загорается при низком уровне цифрового выхода, а светодиод питания загорается при подаче питания на модуль.
Как работает датчик MQ-3?
Работа MQ3 объясняется ниже.
Для начала, когда вы нагреваете полупроводниковый слой диоксида олова (SnO2) при высоких температурах, его поверхность поглощает кислород.
Далее (в чистом воздухе) молекулы кислорода будут притягивать электроны из полосы проводимости в диоксиде олова.
Следовательно, под поверхностью молекул SnO2 образуется слой обеднения электронами, который создает потенциальный барьер. Таким образом, пленка SnO2 препятствует протеканию электрического тока, поскольку обладает высоким сопротивлением.
Однако, когда присутствующий спирт вступает в реакцию с адсорбированным кислородом, поверхностная плотность кислорода уменьшается. В результате потенциальный барьер также уменьшается. Затем диоксид олова принимает электроны, тем самым обеспечивая свободное прохождение тока через датчик.
Короче говоря, большее освящение спирта снижает аналоговое сопротивление, тем самым увеличивая показания напряжения.
Описание выводов
Ниже приведены две основные категории распиновки MQ-3;
Для модуля датчика MQ-3
GND — контакт заземления соединяет модуль с заземлением системы.
Аналоговый выход (AO)/ вывод Aout выводит аналоговое напряжение в диапазоне 0-5 В в зависимости от интенсивности газа.
VCC — контакт Vcc является источником питания модуля и обеспечивает рабочее напряжение +5 В.
Цифровой выход (DO) — После использования потенциометра для установки порогового значения, вы можете использовать вывод DO для получения выходного напряжения.
Для датчика MQ-3
H-контакты — Имеются два H-контакта, один из которых подключается к земле, а другой — к питанию.
A-контакты — Вы должны подключить A-контакты к напряжению питания.
B-контакты — Обратите внимание, что B-контакты и A-контакты взаимозаменяемы. Следовательно, один из выводов может быть подключен к земле, а другой — к выходу.
Теперь мы рассмотрим особенности и технические характеристики датчика MQ-3.
Особенности датчика алкоголя MQ-3
Во-первых, тип датчика — полупроводниковый.
Затем, для его работы требуется простая схема привода.
В-третьих, он часто находится в режиме ожидания с низким энергопотреблением.
Помимо своей долговечности, MQ-3 также дешев.
Кроме того, он обладает высокой/хорошей чувствительностью к алкогольному газу и быстрым откликом.
Он имеет простой интерфейс SIP-заголовка, что способствует его совместимости с большинством микроконтроллеров.
Наконец, он требует напряжения нагревателя.
Технические характеристики газового сенсора MQ-3
Его рабочая температура составляет от -10°C до 50°C (от 14°F до 122°F).
Во-вторых, его потребляемая мощность составляет 5 В постоянного тока при 60 мА (нагреватель выключен) и 165 мА (нагреватель включен).
Кроме того, сопротивление нагрузки составляет 200 кОм.
Чувствительность (S) равна Rs (в воздухе) / Rs (0,4 мг/л алкоголя) ≥5. Таким образом, он может определять концентрацию 0,05 — 10 мг/л алкоголя.
Он имеет время предварительного нагрева более 24 часов и диапазон концентрации от 25 до 500 промилле алкоголя.
Кроме того, его интерфейсы включают один TTL-совместимый выход (ALR) и один TTL-совместимый вход (HSW).
Его цифровой выходной контакт выдает TTL-цифры 0 и 1 (0,1 и 5 В). Напротив, значение его выхода AO составляет 0,1-0,3 В, с максимальной концентрацией напряжения, приближающейся к 4 В (относительно загрязнения).
Более того, его чувствительное сопротивление (Rs) находится в диапазоне 2kΩ-20kΩ (в 0,4 мг/л алкоголя).
Потребляемый ток составляет 150 мА, а потребление нагревателя — менее 750 мВт.
Наконец, его размеры составляют 32 × 22 × 16 мм.
Эквивалентные датчики MQ-3
Некоторыми эквивалентными датчиками MQ-3 на рынке являются MQ303A, MQ214 и MQ-2.
Также вы можете воспользоваться приведенной ниже таблицей, чтобы определить, какой датчик вам подойдет в зависимости от типа газа.
(Детектор угарного газа)
Области применения Газовый датчик Mq-3
включают;
Оборудование для мониторинга окружающей среды,
Обычный алкотестер,
Сигнализация превышения предельного уровня газа,
игрушки, и
Фоновое/автономное сенсорное устройство.
Заключение
В заключение можно сказать, что алкоголя Газовый датчик Mq-3 — это электронный компонент, который внес значительный вклад в безопасность, особенно на дорогах. Более того, помимо того, что он дешев, любой может им управлять.
В заключение мы надеемся, что статья была полезной. Однако, если вам нужна дополнительная информация о датчике, пожалуйста, свяжитесь с нами.
