كيفية معايرة واستخدام مستشعر الغاز MQ9 W / Arduino: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

يمكنك قراءة هذا وغيره من البرامج التعليمية المذهلة على موقع ElectroPeak الرسمي

ملخص

في هذا البرنامج التعليمي ، ستتعلم كيفية معايرة مستشعر الغاز MQ9 واستخدامه مع لوحة Arduino.

ماذا ستتعلم:

• ما هو مستشعر الغاز وكيف يعمل.
• مقارنة بين نماذج استشعار الغاز المختلفة
• كيف يعمل مستشعر الغاز MQ9
• استخدام مستشعر الغاز MQ9 مع Arduino

الخطوة 1: ما هو مستشعر الغاز وكيف يعمل؟

مستشعر الغاز هو جهاز يكتشف وجود نوع واحد أو أكثر من الغازات في البيئة. هذه المستشعرات لها تطبيقات واسعة مثل أنظمة الأمن في المصافي والمراكز الصناعية وحتى المنازل. يمكن لأجهزة الاستشعار هذه اكتشاف الغاز القابل للاحتراق ، والغازات السامة ، والغازات الملوثة ، وما إلى ذلك. هناك عدة طرق لاكتشاف الغاز ، وأكثرها شيوعًا هي أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية. تقيس هذه المستشعرات تركيز غاز معين عن طريق إجراء تفاعل كيميائي على أقطابها المسخنة وقياس التيار الكهربائي الناتج.

الخطوة 2: سلسلة مستشعر الغاز MQ

سلسلة مستشعرات الغاز MQ هي أكثر مستشعرات الغاز المتاحة شيوعًا. هذه المستشعرات لها نماذج مختلفة للكشف عن الغازات المختلفة ، بعضها مدرج في الجدول المرفق:

هنا سوف نتعرف على كيفية ربط MQ9 ، لكنهم جميعًا يعملون بنفس الطريقة تقريبًا.

حساس MQ9 حساس لأول أكسيد الكربون والغازات القابلة للاشتعال. يمكنه الكشف عن كثافة أول أكسيد الكربون من 10 جزء في المليون إلى 1000 جزء في المليون وكثافة الغازات القابلة للاشتعال من 100 جزء في المليون إلى 10000 جزء في المليون. يحتوي MQ9 على سخان داخلي يبدأ في التسخين إذا تم تطبيق جهد 5 فولت. تتغير المقاومة الداخلية لهذا المستشعر مع تغير كثافة الغازات القابلة للكشف. يمكن قراءة هذه القيمة بواسطة دائرة بسيطة. لقد نفذت وحدات مستشعر MQ9 في السوق بالفعل الدائرة اللازمة ولا تحتاج إلى أي عنصر إضافي.

الخطوة 3: ربط مستشعر الغاز MQ9 و Arduino

من أجل الحصول على بيانات صحيحة ودقيقة ، عليك اتخاذ الإجراءات التالية أولاً:

1. يحتاج مستشعر MQ9 إلى 24-48 ساعة من وقت التسخين المسبق. قم بتوصيل مصدر الطاقة واتركه للوقت المطلوب حتى يصبح جاهزًا.
2. تحتاج إلى معايرة المستشعر (لقد أوضحنا ذلك في القسم التالي)

الخطوة 4: الدائرة

تحتوي هذه الوحدة على 4 دبابيس. قم بتوصيل Vcc بـ 5V و GND بـ GND. يُرجع دبوس AO قيمة تمثيلية بناءً على تركيز الغاز. يعود دبوس DO عاليًا إذا كان تركيز الغاز أعلى من قيمة معينة. يمكن تعيين هذه القيمة بواسطة مقياس الجهد الموجود على السبورة.

ملحوظات:

1. لا تعرض هذا المستشعر للماء والصقيع.
2. قد يؤدي تطبيق جهد أعلى من 5 فولت أو تطبيق الجهد على المسامير الخطأ إلى تلف المستشعر.
3. إن تعريض المستشعر لتركيز عالٍ من الغازات لفترة طويلة قد يكون له تأثير سلبي على أدائه. 4. اهتزاز أو اهتزاز جهاز الاستشعار قد يقلل من دقته.

الخطوة 5: كيفية معايرة مستشعر الغاز MQ9؟

قبل استخدام الوحدة ، يجب عليك معايرتها. يقيس هذا المستشعر تركيز الغاز بناءً على نسبة المقاومة. تشمل هذه النسبة R0 (مقاومة المستشعر في تركيز 1000 جزء في المليون من غاز البترول المسال) و Rs (المقاومة الداخلية للحساس الذي يتغير بتركيز الغاز). في الهواء النظيف ، بعد التسخين المسبق ، قم بتحميل الكود التالي وانتظر لمدة 15 دقيقة حتى يصل R0 إلى قيمة ثابتة.

كما ترى في الكود ، قمنا بحساب المتوسط من 100 بيانات لتحقيق قيمة ثابتة. ثم نقيس جهد المستشعر ووفقًا لاستعادة RL (في حالتنا ، 5K) ، نحسب Rs. ثم وفقًا للجدول المتاح في ورقة البيانات ، يمكن العثور على R0.

الخطوة 6: الكود

ملحوظة

في الكود التالي ، استبدل R0 بالقيمة التي حققتها في الخطوة السابقة.

الخطوة السابعة: ما التالي؟

• أوجد تركيز الغاز في PPM بمساعدة الجدول أعلاه.
• قم بإنشاء إشعار ذكي لتسرب أول أكسيد الكربون.

الخطوة 8: شراء مستشعر الغاز MQ9

اشترِ مستشعر الغاز MQ9 من ElectroPeak