תיאור
נתונים טכניים של חיישן גז MQ-2
MQ-2 הוא חיישן גז מבוסס תחמוצת בדיל (SnO₂) לזיהוי עשן וגזים דליקים באמצעות שינוי התנגדות בהתאם לריכוז הגז באוויר.
פרמטרים חשמליים:
| פרמטר | סימון | ערך טיפוסי | טווח | יחידות | הערות |
|---|---|---|---|---|---|
| מתח חיישן | Vc | 5V | 4.5–5.5V | V | בין A ל-B |
| מתח חימום | Vh | 5V | ±0.1V | V | בין H ל-H |
| התנגדות חימום | Rh | 31Ω | 28–34Ω | Ω | בטמפ׳ חדר |
| זרם חימום | Ih | ~160mA | — | mA | גבוה |
| הספק חימום | Ph | ~800mW | — | mW | |
| זמן חימום ראשוני | — | ≥24h | — | שעות | לייצוב |
קישור לדף נתונים טכני של חיישן MQ-2
פרמטרי חישה:
| פרמטר | סימון | ערך |
|---|---|---|
| התנגדות חיישן | Rs | 2kΩ – 20kΩ (תלוי בגז) |
| התנגדות ייחוס | Ro | נקבעת בכיול |
| יחס רגישות | Rs/Ro | משתנה לפי גז |
| טווח גילוי | — | 300 – 10000 ppm |
רגישות (Rs/Ro) – דוגמאות טיפוסיות:
| גז | ppm | Rs/Ro |
|---|---|---|
| עשן | 300 | ~3.0 |
| LPG | 1000 | ~1.5 |
| מתאן (CH₄) | 2000 | ~1.0 |
| מימן (H₂) | 5000 | ~0.6 |
יותר גז → Rs קטן → Rs/Ro קטן
טבלת רגליים:
| רגל | סימון | תפקיד |
|---|---|---|
| 1 | H | חימום |
| 2 | A | אלקטרודה |
| 3 | H | חימום |
| 4 | B | אלקטרודה |
| 5 | A | אלקטרודה |
| 6 | B | אלקטרודה |
העורות
- בעת שימוש ב־ESP32 יש להשתמש במחלק מתח עבור מתח היציאה מהמעגל (Vout), מאחר והאות הנמדד עלול להגיע לרמות של עד 5V.
- ה־MQ-2 הוא רכיב אנלוגי בלבד ואינו כולל יציאה דיגיטלית, ולכן נדרש לבנות מעגל מדידה חיצוני עם נגד עומס (RL).
- החיישן דורש זמן חימום ראשוני של כ־20–60 שניות לקבלת קריאות בסיסיות, ויציבות מלאה מתקבלת לאחר מספר דקות עבודה רציפה.
- היציאה האנלוגית (Vout) מספקת ערך רציף התלוי בריכוז גזים דליקים כגון LPG, מימן, מתאן ועשן, ואינה מייצגת ערך ישיר ביחידות ppm ללא כיול.
- לצורך חישוב ריכוז הגז יש להשתמש בנוסחאות המבוססות על יחס Rs/Ro ועקומות הרגישות של החיישן MQ-2.
- החיישן רגיש למגוון רחב של גזים דליקים, ולכן ייתכנו השפעות מגזים שונים בו־זמנית.
- יש לבצע כיול Ro באוויר נקי לפני תחילת מדידות, מאחר והחיישן אינו מספק ערכים מוחלטים ללא כיול.
- יש להשתמש בנגד עומס (RL) בטווח של כ־20kΩ–200kΩ לצורך קבלת אות מדידה יציב.
חיבור הרכיב
התכוננות של MQ2:
לפניכם 2 אפשרויות להצגת קבוצות של רגלי הרכיב MQ-2. אתם יכולים לבחור בינהם. הדבר החשוב שנשאר שקבוצת רגליים H, אם לעבור קו בין רגל H לרגל H עומדת מאנך לקבוצות A ו-B. אחד (לא משנה איזה) מן הרגליים H ילך ל-Vcc של 5V, והשני ל-GND
חיבור ל-Arduino UNO:
טבלת החיבורים:
| רכיב MQ-2 / רכיב חיצוני | חיבור בארדואינו UNO | סוג חיבור | ערכים מדויקים | הערות |
|---|---|---|---|---|
| H1 | 5V | מתח | 5V | חימום החיישן |
| H2 | GND | אדמה | — | חימום החיישן |
| A (שתי רגליים יחד) | נקודת Vout | אות אנלוגי | — | מחובר לצומת בין RL לחיישן |
| B (שתי רגליים יחד) | GND | אדמה | — | צד שני של החיישן |
| RL (נגד עומס) | בין 5V ל־Vout | רכיב חיצוני | 20kΩ (טיפוסי) | ניתן 20kΩ–200kΩ |
| Vout | A0 (או A1–A5) | כניסה אנלוגית | 0–5V | אין צורך במחלק מתח |
חיבור ל-ESP32:
טבלת החיבורים:
| רכיב MQ-2 / רכיב חיצוני | חיבור ב־ESP32 | סוג חיבור | ערכים מדויקים | הערות |
|---|---|---|---|---|
| H1 | VIN / 5V | מתח | 5V | חימום החיישן |
| H2 | GND | אדמה | — | חימום החיישן |
| A (שתי רגליים יחד) | נקודת Vout | אות אנלוגי | — | מחובר לצומת בין RL לחיישן |
| B (שתי רגליים יחד) | GND | אדמה | — | צד שני של החיישן |
| RL (נגד עומס) | בין VIN ל־Vout | רכיב חיצוני | 20kΩ (טיפוסי) | ניתן 20kΩ–200kΩ |
| נגד R1 (מחלק מתח) | בין Vout ל־GPIO | רכיב חיצוני | 10kΩ | חלק עליון של המחלק |
| נגד R2 (מחלק מתח) | בין GPIO ל־GND | רכיב חיצוני | 20kΩ | חלק תחתון של המחלק |
| GPIO (ADC) | GPIO34 / 32 / 33 / 35 / 36 / 39 | כניסה אנלוגית | 0–3.3V | חובה מחלק מתח |
הערות חשובות
- MQ-2 הוא רכיב בלבד — אין יציאות A0/D0 מובנות
- RL נדרש ליצירת מתח מדידה (Vout)
- ב־ESP32 חובה להשתמש במחלק מתח (10kΩ / 20kΩ)
- יש לבצע חימום ראשוני לפני מדידה
- יש לבצע כיול Ro באוויר נקי למדידות משמעותיות
חישוב ריכוז גז עם חיישן MQ-2
1. חישוב התנגדות החיישן (Rs)
Rs מחושב לפי המתח בנקודת Vout:
Rs = ( (Vc / Vout) – 1 ) × RL
- Vc = מתח הזנה (בדרך כלל 5V)
- Vout = המתח הנמדד מהמעגל
- RL = נגד עומס (20kΩ)
2. חישוב Ro (כיול)
Ro הוא ערך הייחוס של החיישן באוויר נקי:
Ro = Rs באוויר נקי
יש למדוד לאחר חימום החיישן וללא נוכחות גזים
3. יחס בסיסי
Ratio = Rs / Ro
זהו הערך המרכזי לחישוב הריכוז
4. חישוב ריכוז גז
C = A × (Rs / Ro)^(-B)
- C = ריכוז גז (בקירוב, ppm)
- A = קבוע כיול ≈ 1000
- B = קבוע כיול ≈ 2.0–2.5
6. שימוש עם ESP32
Vout יכול להגיע עד 5V, אבל כניסת ADC תומכת עד 3.3V. לכן משתמשים במחלק מתח:
R1 = 10kΩ
R2 = 20kΩ
Vout_אמיתי = Vout_נמדד × (R1 + R2) / R2
את הערך הזה מציבים בנוסחת Rs כ-Vout
רכיב הזה ניתן לחבר למיקרו-בקרים הבאים:
חוות דעת
אין עדיין חוות דעת.