低代码容易实现MQ-3酒精探测传感器数据采集-天涯论坛

1fy07h 发表于 2024-8-18 04:45:35

低代码容易实现MQ-3酒精探测传感器数据采集

<h1 style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;">MQ-3酒精探测传感器(AD电压)</h1>
提示：本教程参考自 FlexLua 官网 ShineBlink 学习板教育资料。
前言：半导体式传感器和电化学传感器概念科普
半导体传感器和电化学传感器的区别. 半导体传感器因其简单低价已然得到广泛应用，然则又由于它的选取性差和稳定性不睬想日前还只是在民用级别运用。而电化学传感器因其良好的选取性和高灵敏度被广泛应用在几乎所有工业场合。
半导体式原理：半导体式气体传感器是依据金属氧化物半导体材料，在空气中，在遇到当空气的氧化还原状态出现变化时，半导体才料的电导率会出现相应的变化，例如：当空气中弥漫必定浓度的酒精蒸汽时，二氧化锡半导体材料的电导率会上升，电阻下降；而这种变化的幅度与气体的浓度直接关联，这便是半导体式气体传感器！咱们家庭排油烟机下面的电子鼻便是运用的这种传感器。
电化学式原理：电化学式气体传感器是依据气体的电化学氧化和还原的原理制备的，他的原理是与咱们的电池几乎相同。例如，咱们检测一氧化碳，CO在电解池的阳极被氧化成二氧化碳，而电解电流与CO的浓度相关。电化学传感器准确而灵敏，然则，因为海量运用贵金属，另一制作工艺繁杂，因此呢价格较高。气体探测器检测原理的核心部件是传感器按传感器划分有催化燃烧式传感器电化学传感器半导体传感器红外传感器和光离子传感器.催化燃烧式传感器属于高温传感器，其工作原理是气敏材料(如Pt电热丝等)在通电状态下，可燃性气体氧化燃烧或在催化剂功效下氧化燃烧，电热丝因为燃烧而升温，从而使其电阻值出现变化。
1、传感器介绍
MQ-3酒精传感器所运用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当酒精传感器所处环境中存在酒精蒸汽时，气体传感器的电导率随空气中酒精气体浓度的增多而增大。运用简单的电路就可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
MQ-3半导体酒精传感器对酒精的灵敏度高，能够抵抗汽油、烟雾、水蒸气的干扰。这种气体传感器可检测多种浓度酒精气氛，是一款适合多种应用的低成本传感器。 
<img src="//q9.itc.cn/images01/20240515/3d22cebf4c22411b90632b3435c769ef.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
传感器参数：
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3、传感器模块介绍
• 拥有信号输出指示
• 双路信号输出（模拟量AO输出及TTL电平DO输出）
• TTL输出有效信号为低电平。（当输出低电平时信号灯亮）
• 模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高。
1. 外观结构
<img src="//q0.itc.cn/images01/20240515/068678cedaa1453a8b4c33e75107b67b.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
2. 电路原理图
<img src="//q4.itc.cn/images01/20240515/1640666b55ed44108f7b3400f132309f.jpeg" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
这儿咱们只检测AO输出的电压模拟量信号，由于该电压信号能够反映酒精浓度体积。针对DO引脚则运用起来更简单，当酒精浓度大于经过电位器阻值设定的触发阙时，DO输出低电平。倘若研发者感兴趣的话能够用Core供给的GPIO库函数来实现，这儿就不触及了。
3、接线图
<img src="//q7.itc.cn/images01/20240515/5d3d984aee3e4b07a39bb20b21540e0e.jpeg" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
4、材料名单
• MQ-3酒精浓度探测传感器模块
5、完整代码
--配置Core的USB口以虚拟串口模式工作，这般print()输出的内容就能够在电脑串口终端上表示了
LIB_UsbConfig("CDC")
--配置AD电压采集功能，最大值采样值4096对应3.6V输入电压
--当通道采集满1个点时缓存满，每一个点的采集时间间隔为300ms
LIB_ADConfig(1,300000)
--起始大循环
while(GC(1) == true)
do
--每隔300ms查找A0通道是不是转换完成
--研发者亦能够将传感器接至A1-A3中的任一通道，亦能够多个通道接多个传感器，用法都和下面同样
LIB_DelayMs(300)
A0_full_flag, A0_buf = LIB_ADCheckBufFull("A0")
if A0_full_flag == 1 then
--打印输出A0通道的AD采样值以及对应的电压值
print(string.format("A0=%04d Voltage=%.2fv", A0_buf, A0_buf*3.6/4096.0))
end
end
倘若感兴趣，上面代码中显现的LIB开头的库函数能够在 API文档中经过Ctrl+F查找。
6、实验过程及结论
过程一：上电后二十秒内，等待传感器加热时传感器的输出值
<img src="//q5.itc.cn/images01/20240515/4c6c87384cd842b0bd54f16eb5dc7fe6.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
过程二：二十秒加热器过后无酒精状态时传感器的输出值
<img src="//q1.itc.cn/images01/20240515/8e769a4bf12c452183c69f59391b8a16.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
过程三：在传感器周边喷洒酒精喷雾时传感器的输出值
<img src="//q2.itc.cn/images01/20240515/916f1078a7f44a19b8ed71ec49af2acf.jpeg" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
<img src="//q9.itc.cn/images01/20240515/df804e7b181d480ebbd01bd083be46ff.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
过程四：喷洒酒精喷雾30秒后传感器的输出值
<img src="//q6.itc.cn/images01/20240515/d3ee050c5e064933a741cf8841827bf5.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
过程五：喷洒酒精喷雾90秒后传感器的输出值
<img src="//q8.itc.cn/images01/20240515/f99e7a6a70ed49daa3260928a1d6fa2e.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
结论：
• 传感器发热是由于里面的电阻丝必须加热，属于正常状况，但倘若非常烫手就可能是反常状况了。
• 传感器上电后必须大概20秒的加热时间，之后才可正常测绘。
• 酒精浓度越高，传感器输出的电压值越大。
附：其他和MQ-3类似的半导体式气体传感器
其他的半导体式气体传感器和MQ-3传感器原理类似，可参考根据上面文案中的内容来研发，但每种传感器的区别处还需您在官网查阅关联制品说明书。
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听听海 发表于 2024-9-10 02:07:36

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