Arduino MQ-2-MQ-135

Отличный выбор датчиков! MQ-2 и MQ-135 — это самые популярные газоаналитические модули для Arduino и других микроконтроллеров. Вот подробное описание, технические характеристики и совместимость.

Общее Описание

MQ-2 и MQ-135 — это аналоговые датчики газа на основе химического резистивного полупроводника (SnO₂). При контакте с целевыми газами сопротивление чувствительного элемента изменяется, что позволяет микроконтроллеру (например, Arduino) измерить концентрацию газа по изменению напряжения.

Их ключевые особенности:

• Простота использования: Подключаются по простой схеме, требуют только аналоговый вход и один цифровой выход для нагревателя.
• Низкая стоимость: Дешевы и доступны.
• Широкий спектр обнаружения: Каждый датчик чувствителен к нескольким газам.
• Требуют калибровки: Для получения точных данных в ppm (частей на миллион) необходима калибровка в чистом воздухе и с эталонными газами. Чаще используются для качественной оценки ("есть газ / нет газа") или относительных измерений.
• Требуют прогрева: Для стабильных показаний необходимо 24-48 часов непрерывной работы ("прожиг") и 1-2 минуты прогрева перед каждым использованием.

Сравнительная таблица характеристик

| Параметр | MQ-2 | MQ-135 | | :--- | :--- | :--- | | Основное назначение | Обнаружение горючих газов и дыма | Обнаружение качества воздуха, вредных газов | | Ключевые целевые газы | СН₄ (метан), LPG (пропан-бутан), дым, водород, алкоголь. | CO₂ (углекислый газ), NH₃ (аммиак), бензол, NOₓ (оксиды азота), дым, алкоголь. | | Чувствительность | Высокая к горючим газам и парам. | Высокая к широкому спектру вредных загрязнителей. | | Напряжение питания | 5 В (как для схемы, так и для нагревателя) | 5 В (как для схемы, так и для нагревателя) | | Потребляемый ток | ~150 мА (нагреватель) | ~150 мА (нагреватель) | | Выходной сигнал | 1. Аналоговый (0-5 В): Пропорционален концентрации газа.
2. Цифровой (0/5 В): Срабатывает при превышении порога (порог настраивается потенциометром на модуле). | Аналогично MQ-2. | | Время прогрева | Первоначальный "прожиг": 24-48 ч.
Перед использованием: 1-2 мин. | Аналогично MQ-2. | | Тип чувствительного элемента | Диоксид олова (SnO₂) | Диоксид олова (SnO₂) |

Парт-номера и Модели

Обычно датчики продаются в двух форматах: голый сенсор и готовый модуль.

1. Голый датчик (Bare Sensor)

• Парт-номера: MQ-2, MQ-135. Это заводские названия самих чувствительных элементов.
• Описание: Только "таблетка" с чувствительным элементом и 4-6 выводами. Требует самостоятельной сборки схемы с нагрузочными резисторами и управления нагревателем. Используется в промышленных или паяных проектах.

2. Готовый модуль (Module / Breakout Board)

Самый популярный вариант для Arduino. На плате уже есть необходимая обвязка, стабилизатор напряжения и компаратор для цифрового выхода.

• Типичные парт-номера на платах:
  • Для MQ-2: MQ-2 Gas Sensor Module, Arduino Gas Sensor MQ-2, GAS-SEN MQ2.
  • Для MQ-135: MQ-135 Air Quality Sensor Module, Arduino MQ-135, GAS-SEN MQ135.
• Распиновка модуля (стандартная 4-pin):
  • VCC / +: Питание 5В.
  • GND / -: Земля.
  • DO / D0: Цифровой выход (HIGH/LOW). Порог срабатывания регулируется синим потенциометром на модуле.
  • AO / A0: Аналоговый выход (сигнал 0-5В).

Совместимые модели и платформы

Датчики полностью совместимы со всеми платформами, имеющими аналоговые входы и способными выдавать 5В для питания.

1. Семейство Arduino (Наиболее популярное)

• Arduino Uno / Nano / Mega / Leonardo: Идеально подходят. Есть и аналоговые входы, и стабильные 5В.
• Arduino Due / Zero: Имеют только 3.3В логику! Прямое подключение к пину 5V может повредить плату. Решение:
  • Питать модуль от 5V через внешний источник или от Vin.
  • Аналоговый выход модуля (5В) нельзя подключать напрямую к аналоговому входу Due/Zero (3.3В max). Необходим делитель напряжения (например, два резистора 1.8К и 3.3К).
• ESP8266 (NodeMCU, Wemos D1): Работают от 3.3В. Важно: Модуль датчика требует 5В для нагревателя. Решение:
  • Питать модуль от отдельного источника 5В (например, от USB-порта или стабилизатора).
  • Аналоговый сигнал (5В) с модуля можно подавать на аналоговый вход ESP8266 (макс. 3.3В) только через делитель напряжения.
• ESP32: Аналогично ESP8266. Имеет больше аналоговых входов, но также работает на 3.3В. Требуется делитель напряжения для аналогового сигнала и внешнее питание 5В для модуля.

2. Другие микроконтроллеры и ПЛК

• Raspberry Pi Pico (RP2040): Работает на 3.3В. Требуется делитель напряжения для аналогового сигнала и внешнее питание 5В для модуля.
• Raspberry Pi: У RPi нет встроенных аналоговых входов. Для работы необходимо использовать АЦП-преобразователь (например, ADS1115 или MCP3008).
• ПЛК и промышленные контроллеры: Совместимы с любыми системами, имеющими аналоговые входы 0-5В или 0-10В (через преобразователь).

Краткий итог для выбора:

• Выберите MQ-2, если ваш проект связан с утечкой бытового газа (метан, пропан), обнаружением дыма или паров алкоголя.
• Выберите MQ-135, если вам важно качество воздуха в помещении: контроль CO₂, вредных испарений (бензол, аммиак), общее "загазованность".
• Покупайте готовый модуль для быстрого старта с Arduino.
• Проверяйте напряжение логики вашей платы (5В или 3.3В) перед подключением, чтобы не сжечь микроконтроллер.