【Arduino】108種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（資料+代碼+圖形+仿真）

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 16:58

/*
【Arduino】37種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（23）
實(shí)驗(yàn)二十三：NE555頻率可調(diào)脈沖發(fā)生器模塊（方波占空比50%簡(jiǎn)版）
*/
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(A0,INPUT);
}
void loop()
{
int val;
val=analogRead(A0);
Serial.println(val,DEC);
delay(50);
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 17:00

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-15 17:04 編輯

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 17:08

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 17:11

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 17:11

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 17:28

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 17:28

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 20:25

實(shí)驗(yàn)二十四：水位水滴傳感器模塊（Water Sensor）

Water Sensor液位（水位）傳感器是一款簡(jiǎn)單易用、小巧輕便、性價(jià)比較高的水位/水滴識(shí)別檢測(cè)傳感器，其是通過(guò)具有一系列的暴露的平行導(dǎo)線線跡測(cè)量其水滴/水量大小從而判斷水位。輕松完成水量到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換，輸出的模擬值可以直接被程序中函數(shù)所應(yīng)用，達(dá)到水位報(bào)警的功效，低功耗，靈敏度是其又一大特點(diǎn)。配合Arduino 控制器可直接插接到傳感器擴(kuò)展板上應(yīng)用，效果更加明顯。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 20:42

規(guī)格參數(shù)：
工作電壓：DC3-5V
工作電流：小于20mA
傳感器類型：模擬
檢測(cè)面積：40mm x 16mm最深只能測(cè)4cm
制作工藝：FR4雙面噴錫
工作溫度：10℃-30℃
工作濕度：10%-90%無(wú)凝結(jié)
模塊重量：3.5g
板子尺寸：62mm x 20mm x 8mm

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 20:59

接口說(shuō)明
把水位傳感器連接到擴(kuò)展板A0號(hào)模擬管腳
1、＋（VCC）：接電源正極（3-5V）；
2、－（GND）：接電源負(fù)極；
3、S：模擬信號(hào)輸出

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 21:03

仿真接線圖

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 21:41

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 21:45

【Arduino】37種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（24）
實(shí)驗(yàn)二十四：水位水滴傳感器模塊（Water Sensor）
*/
double temp,data;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
temp=(long)analogRead(A0);
data=(temp/770)*40;
Serial.print("the depth is:");
Serial.print(data);
Serial.println("mm");
delay(1000);
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 21:48

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 21:50

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-15 21:53

水位傳感器沒(méi)有插入到水中時(shí)，輸出值為0，隨著水位傳感器逐漸沒(méi)入水中，模擬引腳的值越來(lái)越大，當(dāng)完全沒(méi)入水中時(shí)，輸出值最大為670左右。然后逐漸拔出水位傳感器，模擬引腳的值隨之減小。但是當(dāng)水位傳感器完全拔出來(lái)后，輸出值沒(méi)有為0，個(gè)人認(rèn)為是這時(shí)水位傳感器的表面還有水，會(huì)影響模擬引腳的輸出值。用干紙巾擦干水位傳感器的表面后，模擬引腳的輸出值變?yōu)?。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 06:41

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 06:42

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 06:42

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 08:06

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-16 09:51 編輯

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 08:17

視頻：認(rèn)識(shí)模擬水位傳感器

http://v.ifeng.com/201903/video_36257907.shtml

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 08:54

實(shí)驗(yàn)二十五：MQ-2氣敏式煙霧傳感器模塊（甲烷液化氣可燃?xì)怏w）

MQ-2氣體傳感器探頭所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。氣體傳感器對(duì)液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對(duì)天然氣和其它可燃蒸汽的檢測(cè)也很理想。這種傳感器可檢測(cè)多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 09:50

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-16 11:43 編輯

MQ-2氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖所示(結(jié)構(gòu) A or B), 由微型AL2O3陶瓷管、SnO2 敏感層,測(cè)量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有６只針狀管腳，其中４個(gè)用于信號(hào)取出，２個(gè)用于提供加熱電流。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 09:56

工作原理：
MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導(dǎo)體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。處于200~300攝氏度時(shí)，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成氧的負(fù)離子吸附，使半導(dǎo)體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當(dāng)與煙霧接觸時(shí)，如果晶粒間界處的勢(shì)壘收到煙霧的調(diào)至而變化，就會(huì)引起表面導(dǎo)電率的變化。利用這一點(diǎn)就可以獲得這種煙霧存在的信息，煙霧的濃度越大，導(dǎo)電率越大，輸出電阻越低，則輸出的模擬信號(hào)就越大。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 10:00

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 10:05

應(yīng)用領(lǐng)域
MQ-2型傳感器對(duì)天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的靈敏度，尤其對(duì)烷類煙霧更為敏感，具有良好的抗干擾性，可準(zhǔn)確排除有刺激性非可燃性煙霧的干擾信息�？捎糜诩彝ズ凸S的氣體泄漏監(jiān)測(cè)裝置，適宜于液化氣、苯、烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測(cè)。故因此，MQ-2可以準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是一個(gè)多種氣體探測(cè)器。MQ-2的探測(cè)范圍極其的廣泛。它的優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單和性價(jià)比高。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 10:27

MQ-2的特性及要點(diǎn)：
1.廣泛的探測(cè)范圍（適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測(cè)）
2.具有良好的抗干擾性，可準(zhǔn)確排除有刺激性非可燃性煙霧的干擾信息（經(jīng)過(guò)測(cè)試：對(duì)烷類的感應(yīng)度比紙張木材燃燒產(chǎn)生的煙霧要好的多，輸出的電壓升高的比較快）
3.其檢測(cè)可燃?xì)怏w與煙霧的范圍是100~10000ppm （ppm為體積濃度， 1ppm=1立方厘米/1立方米)
4.MQ-2型傳感器具有良好的重復(fù)性和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。初始穩(wěn)定，響應(yīng)時(shí)間短，長(zhǎng)時(shí)間工作性能好。
5.高靈敏度（Rin air/Rin typical gas≥5 ）
6.快速響應(yīng)恢復(fù)（≤30s ）
7.合理的工作環(huán)境（環(huán)境溫度：-20℃～+55℃ ）
8.壽命長(zhǎng)（90%的產(chǎn)品幾十年不要更換探測(cè)頭）
9.電路設(shè)計(jì)電壓范圍寬，24V以下均可，加熱電壓5±0.2V（加熱電壓要在合適范圍之內(nèi)，如果過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部的信號(hào)線熔斷，從而器件報(bào)廢）
10.需要注意的是：在使用之前必須加熱一段時(shí)間（30s左右），否則其輸出的電阻和電壓不準(zhǔn)確。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 11:43

探測(cè)濃度范圍（供參考）:
液化氣和丙烷:100ppm-10000ppm
丁烷:300ppm-5000ppm
甲烷:5000ppm-20000ppm （0.5%-2%）
氫氣:300ppm-5000ppm
酒精:100ppm-2000ppm

MQ-2型傳感器對(duì)天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的靈敏度，尤其對(duì)烷類煙霧更為敏感。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 11:50

MQ-2的基礎(chǔ)計(jì)算
用MQ-2煙霧傳感器來(lái)檢測(cè)火災(zāi)煙霧的最好辦法是通過(guò)其輸出電壓與門限電壓比較得出。（門限電壓需要經(jīng)過(guò)煙霧測(cè)試）

計(jì)算公式
阻值R與空氣中被測(cè)氣體的濃度C的計(jì)算關(guān)系式
log R = mlog C + n (m，n均為常數(shù))
常數(shù)n：與氣體檢測(cè)靈敏度有關(guān)，除了隨傳感器材料和氣體種類不同而變化外，還會(huì)由于測(cè)量溫度和激活劑的不同而發(fā)生大幅度的變化。
常數(shù)m：表示隨氣體濃度而變數(shù)的傳感器的靈敏度（也稱作為氣體分離率）。對(duì)于可燃性氣體來(lái)說(shuō)，m的值多數(shù)介于1/2至1/3之間。

傳感器的輸出電壓
根據(jù)MQ-2的工作原理（其電導(dǎo)率隨著氣體濃度的增大而增大，其電阻是電導(dǎo)率的倒數(shù)，所以電阻是隨之減小的。其特性就相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器）。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 11:52

MQ-2的基礎(chǔ)計(jì)算
用MQ-2煙霧傳感器來(lái)檢測(cè)火災(zāi)煙霧的最好辦法是通過(guò)其輸出電壓與門限電壓比較得出。（門限電壓需要經(jīng)過(guò)煙霧測(cè)試）

計(jì)算公式
阻值R與空氣中被測(cè)氣體的濃度C的計(jì)算關(guān)系式
log R = mlog C + n (m，n均為常數(shù))
常數(shù)n：與氣體檢測(cè)靈敏度有關(guān)，除了隨傳感器材料和氣體種類不同而變化外，還會(huì)由于測(cè)量溫度和激活劑的不同而發(fā)生大幅度的變化。
常數(shù)m：表示隨氣體濃度而變數(shù)的傳感器的靈敏度（也稱作為氣體分離率）。對(duì)于可燃性氣體來(lái)說(shuō)，m的值多數(shù)介于1/2至1/3之間。

傳感器的輸出電壓
根據(jù)MQ-2的工作原理（其電導(dǎo)率隨著氣體濃度的增大而增大，其電阻是電導(dǎo)率的倒數(shù)，所以電阻是隨之減小的。其特性就相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器）。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 12:01

幾個(gè)應(yīng)用電路

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 14:22

MQ-2氣敏式煙霧傳感器模塊

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 14:31

電原理圖

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 14:55

模塊特色：
1、采用優(yōu)質(zhì)雙面板設(shè)計(jì)，具有電源指示和TTL信號(hào)輸出指示；
2、具有DO開(kāi)關(guān)信號(hào)（TTL）輸出和AO模擬信號(hào)輸出；
3、TTL輸出有效信號(hào)為低電平。（當(dāng)輸出低電平時(shí)信號(hào)燈亮，可直接接單片機(jī)或繼電器模塊）
4、模擬量輸出電壓隨濃度越高電壓越高。
5、對(duì)液化氣，天然氣，城市煤氣，煙霧有較好的靈敏度。
6、有四個(gè)螺絲孔便于定位；
7、產(chǎn)品外形尺寸：32(L)*20(W)*22(H)
8、具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性
9、快速的響應(yīng)恢復(fù)特性

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 14:59

電氣性能：
輸入電壓：DC5V 功耗（電流）：150mA
DO輸出：TTL數(shù)字量0和1（0.1和5V）
AO輸出：0.1-0.3V（相對(duì)無(wú)污染），最高濃度電壓4V左右
特別提醒：傳感器通電后，需要預(yù)熱20S左右，測(cè)量的數(shù)據(jù)才穩(wěn)定，傳感器發(fā)熱屬于正�，F(xiàn)象，因?yàn)閮?nèi)部有電熱絲，如果燙手就不正常了。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 15:04

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 15:10

接線方式：
1、VCC:接電源正極（5V）
2、GND:接電源負(fù)極
3、DO:TTL開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出
4、AO:模擬信號(hào)輸出

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 15:38

仿真示意圖

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 16:08

/*
【Arduino】37種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（25）
實(shí)驗(yàn)二十五：MQ-2氣敏式煙霧傳感器模塊（甲烷液化氣可燃?xì)怏w）
*/
#define Aout A0 //MQ-2 AO 接 Arduino Uno A0
int temp = 0; //臨時(shí)變量，存儲(chǔ)A0讀取的數(shù)據(jù)
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);//定義波特率
pinMode(Aout, INPUT);//定義A0為INPUT模式
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
temp = analogRead(Aout); //讀取A0的模擬數(shù)據(jù)
Serial.println(temp); //串口輸出temp的數(shù)據(jù)
delay(500); //延時(shí)500毫秒
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-6-16 16:21

實(shí)驗(yàn)示意圖

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