[번역] MQ 가스 센서

MQ-2, MQ-3, MQ-4, MQ-5, MQ-6, MQ-7 등 여러 종류의 MQ센서가 출시되어 있습니다.

(사진 : Krodal, Public Domain)

소개

MQ 시리즈 가스 센서는 내부에 전기 화학 센서가 있는 작은 히터를 사용합니다. MQ 센서는 다양한 가스에 민감하며 일반적으로 실내 온도에서 사용됩니다.

이들은 어느 정도 보정 될 수 있지만 (“부하 저항”및 “번인”에 대한 내용 참조)이를 위해서는 측정 된 가스 또는 가스의 농도를 알아야 합니다.

출력은 아날로그 신호이며 Arduino의 아날로그 입력 핀으로 읽을 수 있습니다.

데이터 시트 읽기

이용하려는 센서의 데이터 시트를 찾아서 주의 깊게 읽을 필요가 있습니다. 데이터 시트에는 해당 센서에 관한 자세한 내용이 담겨 있습니다. 정확한 값을 얻기 위해서는 센서의 여러 특성에 대해 이해할 필요가 있는데, 이 또한 데이터 시트에 자세히 기록되어 있습니다.

내부에 전자 부품이 없기 때문에 대부분의 센서는 AC 및 DC 전압으로 사용할 수 있습니다.

센서를 연결할 때 필히 주의하셔야 합니다. 핀이 잘못 연결되면 센서가 손상되거나 즉시 파손될 수 있습니다. 이러한 센서가 사전 설치된 실드도 있습니다.

배선

MQ센서를 보면, A핀과 B핀이 각각 2개씩 존재합니다. 더 안전하고 신뢰할 수 있는 출력 결과를 얻길 원한다면 이 두 핀을 모두 연결할 것을 추천합니다. 즉, 1개의 A핀과 1개의 B핀만을 연결하는 것이 아니라, 2개의 핀을 모두 연결하라는 뜻입니다. 이는 아래 그램에도 잘 나타나 있습니다.

많은 회로도와 데이터 시트에서는 한 개의 핀만 연결하도록 안내되어 있습니다. 그렇더라도, 2개의 핀을 모두 연결할 것을 추천합니다.

그림에서 히터는 +5V 용이며 양쪽 ‘A’핀에 연결되어 있습니다. 이것은 히터에 고정 된 + 5V 전압이 필요한 경우에만 가능합니다.

그림의 가변 저항은 부하 저항이며 좋은 값을 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 대부분의 경우 부하 저항으로 고정된 값의 저항이 사용됩니다.

Vout은 Arduino의 아날로그 입력에 연결됩니다.

히터

내부 히터의 전압은 매우 중요합니다. 일부 센서는 히터에 5V를 사용하지만, 다른 일부 센서는 2V가 필요합니다. (2V는 analogWrite () 및 트랜지스터 또는 로직 레벨 MOSFET을 사용하여 PWM 신호로 생성 할 수 있습니다.)

히터는 너무 많은 전류를 사용하기 때문에 Arduino의 출력 핀에 직접 연결되지 않을 수 있습니다.

일부 센서는 히터에 몇 단계가 필요합니다. 이것은 analogWrite () 함수와 지연으로 프로그래밍 할 수 있습니다. 이 상황에서 트랜지스터 또는 로직 레벨 MOSFET도 히터에 사용되어야 합니다.

배터리로 작동되는 장치에 사용되는 경우 트랜지스터 또는 로직 레벨 MOSFET을 사용하여 히터를 켜고 끌 수도 있습니다.

내부 히터로 인해서 센서가 가열되는데, 섭씨 50~60도 가량까지 올라갈 수 있습니다.

“번인 시간”이 지나면 판독 값이 안정되기 전에 히터가 약 3 분 동안 켜져 있어야 합니다 (MQ-2로 테스트).

부하 저항

센서는 접지 출력에 부하 저항이 필요합니다. 그 값은 2kOhm에서 47kOhm까지 될 수 있습니다. 값이 낮아지면 민감도가 떨어집니다. 반면 값이 높아지면 가스 농도가 높을수록 정확도가 떨어집니다.

특정 가스가 하나만 측정 되는 경우 해당 가스의 알려진 농도를 적용하여 부하 저항을 보정 할 수 있습니다. 센서를 사용하여 가스를 측정하는 경우 (예 : 공기질 감지기) 부하 저항을 깨끗한 공기로 약 1V 출력 값으로 설정할 수 있습니다.

부하 저항에 대해 좋은 값을 선택하는 작업은 필히 번인 시간 이후에 진행해야 합니다.

번인

일부 데이터 시트에서는 “예열(preheat)”이라는 용어를 사용하지만, 실제로는 센서를 태우는(burn-in) 시간입니다. 이는 센서 판독 값을보다 일관되게 만들기 위한 것입니다. 번인 시간에는 일반적으로 12 시간 또는 24 시간 정도가 사용됩니다.

번인은 센서에 정상적인 전원을 공급하여(히터에 연결되고 ‘A’및 ‘B’핀이 연결되고 부하 저항이 있는 경우) 수행됩니다. 일부 경우에는 특별한 번인이 필요합니다. 센서에 특별한 번인이 필요한지 여부는 데이터 시트를 참조바랍니다.

흥미로운 링크

센서 목록

MQ-2

메탄, 부탄, LPG, 연기에 민감합니다. 이 센서는 가연성 및 가연성 가스에 민감합니다.

히터는 5V를 사용합니다.

Seeedstudio : http://www.seeedstudio.com/wiki/Grove_-_Gas_Sensor%28MQ2%29

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq-2%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ-3

알코올, 에탄올, 연기에 민감

히터는 5V를 사용합니다.

MQ-3을 사용하는 “호흡기”에 대한 Arduino 블로그
http://arduino.cc/blog/2010/09/23/arduino-breathalyzer-calibrating-the-mq-3-alcohol-sensor/

MQ303A는 이 센서와 동일하지만 낮은 히터 전압을 사용한다는 차이가 있습니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq-3%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ-4

메탄, CNG 가스에 민감

히터는 5V를 사용합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq-4%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ-5

천연 가스, LPG에 민감

히터는 5V를 사용합니다.

Seeedstudio : http://www.seeedstudio.com/wiki/Electronic_brick_-_Gas_sensor%28MQ5%29 및 http://www.seeedstudio.com/wiki/Gas_Sensor_-_MQ5

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq-5%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ-6

LPG, 부탄 가스에 민감

히터는 5V를 사용합니다.

Seeedstudio : http://www.seeedstudio.com/wiki/Electronic_brick_-_Gas_sensor%28MQ6%29 

MQ306A은 센서와 같지만, 낮은 히터 전압을 사용합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq-6%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ-7

일산화탄소에 민감

히터는 5V와 1.4V의 교류 전압을 사용합니다.

Arduino Library : http://thesis.jmsaavedra.com/prototypes/software/mq-7-breakout-arduino-library/

MQ307A는 이 센서와 같지만, 낮은 히터 전압을 사용합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq-7%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ-8

수소 가스에 민감

히터는 5V를 사용합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq-8%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ-9

일산화탄소, 인화성 가스에 민감

히터는 5V와 1.5V의 교류 전압을 사용합니다. 교류 전압을 사용하는 방법은 가스에 따라 다릅니다. 일산화탄소만 테스트하는 경우 히터를 1.5V로 설정할 수 있습니다.

MQ309A는 이 센서와 같지만, 낮은 히터 전압을 사용합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq-9%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ131

오존에 민감

히터는 6V를 사용합니다.

부하 저항은 100k … 200k로 다른 센서보다 훨씬 높습니다. 이 센서는 또한 매우 민감합니다. 다른 센서가 ppm (백만 분율)으로 측정하는 경우 ppb (십억 분율)로 측정합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq131%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ135

벤젠, 알코올, 연기에 민감

히터는 5V를 사용합니다.

사용 방법의 예 : http://wiring.org.co/learning/basics/airqualitymq135.html

CO2 값 계산 예 : http://davidegironi.blogspot.it/2014/01/cheap-co2-meter-using-mq135-sensor-with.html

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq135%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ136

황화수소 가스에 민감

히터는 5V를 사용

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq136%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ137

암모니아에 민감

히터는 5V를 사용

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq137%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ138

벤젠, 톨루엔, 알코올, 아세톤, 프로판, 포름 알데히드, 수소에 민감

히터는 5V를 사용

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq138%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ214

메탄, 천연 가스에 민감

히터는 6V를 사용합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq214%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ216

천연 가스, 석탄 가스에 민감

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq216%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ303A

알코올, 에탄올, 연기에 민감 (MQ-3과 동일)

히터는 0.9V를 사용

합니다. MQ302A 의 예 http://insapio.com/2011/12/27/mq3-or-mq303a-alcohol-sensor/

It MQ-3과 동일한 가스를 감지하지만 더 낮은 히터 전압을 사용합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq303a%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ306A

LPG, 부탄 가스에 민감

히터는 0.9V를 사용합니다.

MQ-6과 동일한 가스를 감지하지만 더 낮은 히터 전압을 사용합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq306a%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ307A

일산화탄소에 민감

히터는 0.2V와 0.9의 교류 전압을 사용합니다.

MQ-7과 동일한 가스를 감지하지만 더 낮은 히터 전압을 사용합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq307a%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MQ309A

일산화탄소, 인화성 가스에 민감합니다.

히터는 0.2V와 0.9V의 교류 전압을 사용합니다. 교류 전압을 사용하는 방법은 가스에 따라 다릅니다.

MQ-9와 동일한 가스를 감지하지만 더 낮은 히터 전압을 사용합니다.

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mq309a%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

MG811

이산화탄소 (CO2)에 민감합니다 .

히터는 6V를 사용합니다.

이 가스 센서의 신호는 Arduino에 연결할 수 있지만 OpAmp로 신호를 증폭하는 것이 좋습니다 .
이 센서의 예 ( OpAmp 없음 ) : http://itp.nyu.edu/physcomp/sensors/Reports/MG811

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22mg811%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

AQ-104

공기질

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22aq-104%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

AQ-2

인화성 가스, 연기에 민감

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22aq-2%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

AQ-3

알코올, 벤젠에 민감

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22aq-3%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

AQ-7

일산화탄소에 민감

데이터 시트 검색 : http://duckduckgo.com/?q=%22aq-7%22+gas+sensor+filetype%3Apdf

원문: https://playground.arduino.cc/Main/MQGasSensors

About: Seok-Hyun Ga

서울대학교 과학교육과 박사수료


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