Датчик угарного газа MQ-7

Датчик MQ7 — это датчик угарного газа CO. Основным источником выделения СО является сгорание углеродного топлива при недостаточном количестве кислорода. Углерод "не догорает" и вместо углекислого газа CO₂, в атмосферу выбрасывается угарный газ CO. Он чрезвычайно ядовит, но при этом не обладает ни цветом, ни запахом. Попав в помещение с угарным газом, вы только по косвенным симптомам поймете, что подвергаетесь воздействию яда. Пользу этого датчика переоценить трудно и он широко применяется в схемах автоматизации.

Основным рабочим элементом датчика является нагревательный элемент, за счет которого происходит химическая реакция, в результате которой получается информация о концентрации газа. Поэтому во время работы сенсор будет горячим. Для получения стабильных показаний новый сенсор необходимо один раз прогреть (оставить включённым) в течение 48 часов. После этого стабилизация после включения будет занимать около минуты. Выдаваемый датчиком аналоговый сигнал пропорционален концентрации угарного газа. Показания датчика подвержены влиянию температуры и влажности окружающего воздуха. Поэтому в случае использования датчика MQ7 в изменяющейся среде, при необходимости получения точных показаний, понадобится реализовать компенсацию этих параметров.

Характеристики датчика MQ7

Напряжение питания: 5 В
Потребляемый ток: 160 мА
Диапазон чувствительности: 10 – 10000 ppm
Напряжение нагревателя: 1,5 – 5В
Время накала нагревателя: 60 – 90 сек
Сопротивление нагревателя: 31 Ом
Мощность нагревателя: 350 мВт
Сопротивление датчика: 2 – 20 кОм
Стандартные рабочие условия:
- температура: -10 ~ +50°C
- влажность: ≤95\%RH
- концентрация кислорода: 21\% (стандартные условия)
Габариты модуля: 22 х 22 х 17 мм
Вес модуля: 5 г

Сокращение ppm расшифровывается как parts per million или в вольном переводе "частей на миллион". От процента показатель не отличается, отличается только размерность (1 ppm = 0,0001%). По гигиеническим нормам ppm приблизительно 0,0017% – 170 ppm, выхлопе бензинового двигателя СО может быть до 3% – соответственно 3% = 30.000 ppm.

Подключение

Датчик имеет 4 вывода стандарта 2,54 мм (рисунок 2):

VCC — питание 5 В)
GND — земля
D0 — цифровой вывод
A0— аналоговый вывод

A0 – аналоговый вывод, при подключении к аналоговому входу Arduino. D0 – цифровой выход, который переключается в режим HIGH при превышении некоего порога концентрации усгарного газа. С помощью подстроечного резистора можно произвести калибровку датчика, хотя производитель уже провел некую калибровку датчика.

Пример использования

Рассмотрим подключение датчика MQ7 к Arduino c отображением на отдельном светодиоде превышения порога. Для проекта нам понадобятся следующие детали:

плата Arduino
плата прототипирования
датчик MQ7
светодиод
резистор 220 Ом
соединительные провода

Соберем схему, показанную на рисунке.

Запустим Arduino IDE. Создадим новый скетч и внесем в него содержимое листинга 1.

// контакт подключения аналогового вывода MQ7
int analogMQ7 = A0;
// контакт подключения светодиода
int ledPin = 8;
// значение выше 1000 ppm
int highLevel = 150;
// переменная для хранения значения датчика
int val = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
// время прогрева
Serial.println("warming-up");
delay(60000);
Serial.println("measurement");
}
void loop() {
val = analogRead(analogMQ7);
if (val >= highLevel) // превышение уровня
digitalWrite(ledPin, HIGH); // зажечь светодиод превышения
else
digitalWrite(ledPin, LOW); // потушить светодиод превышения
// вывести значение в последовательный порт
Serial.print("value = " );
Serial.println(val);
// пауза перед следующим измерением
delay(5000);
}

Загружаем скетч в плату Arduino и смотрим вывод показаний в монитор последовательного порта

Часто задаваемые вопросы

Нет вывода данных в монитор последовательного порта.

Проверьте правильность подключения датчика.

Датчик выдает заведомо завышенные показания для угарного газа.

Новый сенсор необходимо один раз прогреть (оставить включённым) в течение 48 часов.
Проведите калибровку датчика.