Arduino MQ-135

MQ-135 Датчик качества воздуха для Arduino

Описание: MQ-135 — это полупроводниковый газовый сенсор, предназначенный для обнаружения широкого спектра вредных газов в воздухе. Он широко используется в проектах мониторинга качества воздуха, умного дома и экологического контроля. Датчик обладает высокой чувствительностью к аммиаку (NH₃), оксидам азота (NOx), бензолу, дыму, CO₂ (косвенно) и другим вредным летучим органическим соединениям (VOC). Он работает по принципу изменения проводимости чувствительного слоя из диоксида олова (SnO₂) при контакте с целевыми газами.

Основные технические характеристики:

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Тип сенсора | Полупроводниковый (SnO₂) | | Определяемые газы | NH₃, NOx, бензол, дым, CO₂ (оценка), пары спирта, VOC | | Напряжение питания | 5 В (рекомендуемое для модуля) | | Нагрузочное сопротивление | Переменное, регулируемое (на модуле) | | Потребляемый ток | ~150 мА (при нагреве) | | Выходной сигнал | Аналоговый (0-5 В) и цифровой (TTL, с порогом) | | Чувствительность | От 10 до 1000 ppm (зависит от газа) | | Время прогрева | ~1-2 минуты для стабильных показаний | | Аналоговый выход | Напряжение, пропорциональное концентрации | | Цифровой выход | Логический 0/1 при превышении порога | | Потенциометр | Для регулировки порога срабатывания (D0) | | Индикаторы | Светодиод питания (PWR) и срабатывания (D0) | | Рабочая температура | -10°C до 50°C | | Размеры модуля | ~32 x 20 мм (стандартный модуль) |

Принцип работы модуля: Модуль содержит сам сенсор MQ-135 и схему управления. Аналоговый выход (A0) подключается к АЦП Arduino для получения "сырых" данных о концентрации. Цифровой выход (D0) срабатывает, когда концентрация превышает порог, установленный потенциометром.

Парт-номера и совместимые модели

1. Основной сенсор (голый датчик, без платы):

• MQ-135 — стандартное обозначение.

2. Готовые модули для Arduino (наиболее популярные): Эти модули включают в себя датчик, необходимую обвязку и стабилизацию питания.

• Оригинальные/стандартные модули:
  • ZHONGKE HUANAN — распространенный производитель модулей.
  • Waveshare — производитель качественных сенсорных модулей.
  • DFRobot — серия "Gravity" (например, DFRobot SEN0215 — аналог для воздуха, но часто и MQ-135 есть в ассортименте).
• Ключевые слова для поиска: MQ-135 Gas Sensor Module, Arduino Air Quality Sensor, MQ135 Module.

3. Совместимые платформы и микроконтроллеры: Датчик совместим с любыми платами, имеющими аналоговые входами и способными выдавать 5В.

• Arduino: Uno, Nano, Mega, Leonardo, Due (5V tolerant pins) и все клоны.
• ESP8266: NodeMCU, Wemos D1 (требуется делитель напряжения для аналогового входа, так как ESP8266 работает на 3.3В).
• ESP32: (требуется делитель напряжения для аналогового входа из-за 3.3В логики).
• Raspberry Pi Pico (с аналоговыми входами, через делитель).
• STM32 (через делитель напряжения, если плата 3.3В).

Важные замечания по использованию:

1. Калибровка: Датчик требует индивидуальной калибровки для точного измерения конкретного газа в ppm. В большинстве любительских проектов используют относительные значения "чище/грязнее".
2. Прогрев: Для стабильных показаний необходимо включить датчик на 24-48 часов перед первым использованием и на 1-2 минуты перед каждым измерением.
3. Влияние среды: На показания влияют температура и влажность. Для серьезных проектов требуется компенсация.
4. Перекрестная чувствительность: Датчик реагирует на множество газов, поэтому он не может однозначно идентифицировать конкретный загрязнитель без калибровки и фильтрации.
5. Питание: Не рекомендуется питать датчик напрямую от пина 5V Arduino при использовании других мощных потребителей. Лучше использовать внешний источник.

Библиотеки для Arduino: Для упрощения работы существуют библиотеки, например:

• MQUnifiedsensor by Miguel A. Califa — универсальная библиотека для всей линейки датчиков MQ.
• Adafruit MQ135 — библиотека от Adafruit (требует калибровочных резисторов).

Области применения:

• Системы мониторинга качества воздуха в помещении.
• Детекторы утечки аммиака.
• Умные системы вентиляции.
• Экологические исследовательские проекты.
• Детекторы дыма (как дополнительный сенсор).