Sensor de Qualidade do Ar MQ135: Configuração de Pinos, Funcionamento e Configuração Suas Aplicações

15 de dezembro de 2023 0 Comentários Leitura: 10 min

Um dispositivo usado para detectar, medir ou monitorar gases como amônia, benzeno, enxofre, dióxido de carbono, fumaça e outros gases nocivos é chamado de sensor de gás de qualidade do ar. O sensor de qualidade do ar MQ135, que pertence à série de sensores de gás MQ, é amplamente utilizado para detectar gases nocivos e fumaça no ar fresco. Este artigo fornece uma breve descrição de como medir e detectar gases usando um sensor de qualidade do ar MQ135.

As alternativas para o sensor/detector de qualidade do ar MQ135 são MQ-2 (metano, GLP, butano e fumaça), MQ-3 (álcool, fumaça e etanol), MQ-4 (gás GNV e metano), MQ-5 (gás natural e GLP), MQ-6 (butano e GLP), MQ-7 (CO), MQ-8 (Hidrogênio), MQ-9 (CO e gases inflamáveis), MQ131 (ozônio), MQ136 (gás sulfeto de hidrogênio), MQ137 (amônia), MQ138 (benzeno, álcool, propano, tolueno, gás formaldeído e hidrogênio), MQ214 (metano e gás natural), MQ303A (álcool, fumaça, etanol), MQ306A (GLP e butano), MQ307A(CO), MQ309A(CO e gás inflamável).

Sumário

O que é um sensor de qualidade do ar MQ135?

Um sensor de qualidade do ar MQ135 é um tipo de sensor de gás MQ usado para detectar, medir e monitorar uma ampla gama de gases presentes no ar, como amônia, álcool, benzeno, fumaça, dióxido de carbono, etc. consumo. É necessário um pré-aquecimento de 20 segundos antes da operação, para obter uma saída precisa.

É um sensor semicondutor de verificação da qualidade do ar adequado para aplicações de monitoramento da qualidade do ar. É altamente sensível a NH3, NOx, CO2, benzeno, fumaça e outros gases perigosos na atmosfera. Está disponível a baixo custo para aplicações de detecção e monitoramento de gases nocivos.

Se a concentração de gases exceder o limite no ar, o pino de saída digital ficará alto. O valor limite pode ser variado usando o potenciômetro do sensor. A tensão de saída analógica é obtida a partir do pino analógico do sensor, que dá o valor aproximado do nível de gás presente no ar.

Configuração de pinos:

O sensor de qualidade do ar MQ135 é um módulo sensor de 4 pinos que possui saída analógica e digital dos pinos correspondentes. A configuração dos pinos do sensor de qualidade do ar MQ135 é mostrada abaixo.

Para módulo sensor de qualidade do ar MQ135:

O módulo do sensor de qualidade do ar MQ135 é mostrado abaixo.

**Configuração do pino do sensor de qualidade do ar MQ135**

Pino 1: VCC: Este pino refere-se a uma fonte de alimentação positiva de 5V que alimenta o módulo sensor MQ135.

Pino 2: GND (Terra): Este é um pino de potencial de referência, que conecta o módulo do sensor MQ135 ao terra.

Pino 3: Saída Digital (Do): Este pino refere-se ao pino de saída digital que fornece a saída digital ajustando o valor limite com a ajuda de um potenciômetro. Este pino é usado para detectar e medir qualquer gás específico e faz o sensor MQ135 funcionar sem um microcontrolador.

Pino 4: Saída Analógica (Ao): Este pino gera o sinal de saída analógica de 0V a 5V e depende da intensidade do gás. Este sinal de saída analógico é proporcional à concentração de vapor de gás, que é medida pelo módulo sensor MQ135. Este pino é usado para medir os gases em PPM. Ele é acionado pela lógica TTL, opera com 5 V e tem interface principalmente com microcontroladores.

Para o Sensor de Qualidade do Ar MQ135:

O sensor de qualidade do ar MQ135 é mostrado abaixo.

Pinos H: Existem 2 pinos H, onde um está conectado à fonte de tensão e o outro está conectado ao terra.

Pinos A: Aqui os pinos A e os pinos B podem ser trocados. Eles estão conectados à fonte de tensão.

Pinos B: Aqui os pinos A e os pinos B podem ser trocados. Um pino é usado para gerar saída enquanto o outro pino é conectado ao terra.

Especificações e recursos:

As especificações e recursos do sensor de qualidade do ar MQ135 estão listados abaixo.

Possui um amplo escopo de detecção.
Alta sensibilidade e resposta mais rápida.
Longa vida e estabilidade.
A tensão de operação: +5V.
Mede e detecta NH3, álcool, NOx, Benzeno, CO2, fumaça, etc.
Faixa de tensão de saída analógica: 0V-5V.
Faixa de tensão de saída digital: 0V-5V (lógica TTL).
Duração do pré-aquecimento: 20 segundos.
Usado como sensor analógico ou digital.
O potenciômetro é usado para variar a sensibilidade do pino digital.
Tensão de aquecimento: 5V±0,1.
A resistência da carga é ajustável.
Resistência do aquecedor: 33ohms±5%.
Consumo de aquecimento:<800mW.
Temperatura de operação: -10°C a -45°C.
Temperatura de armazenamento: -20°C a -70°C.
Umidade relacionada: <95%Rh.
Concentração de oxigênio: 21% (afeta a sensibilidade).
Resistência de detecção: 30kiloohms a 200kiloohms.
Taxa de inclinação de concentração: ≤0,65.
Tempo de pré-aquecimento: mais de 24 horas.
Circuito de acionamento simples.

Como detectar e medir gases usando o sensor de qualidade do ar MQ135:

Para medir ou detectar os gases, use pinos analógicos ou digitais. Basta aplicar 5 V ao módulo e você poderá observar que o LED de alimentação do módulo acende (brilha) e o LED de saída apaga quando nenhum gás é detectado pelo módulo. Isso significa que a saída do pino digital é 0V. Observe que o sensor deve ser mantido durante o tempo de pré-aquecimento por 20 segundos (conforme mencionado nas especificações) antes da operação real.

Agora, quando o sensor MQ135 é operado para detecção, a saída do LED fica alta junto com o pino de saída digital. Caso contrário, use o potenciômetro até que a saída aumente. Sempre que o sensor detecta uma determinada concentração de gás, o pino digital fica alto (5V), caso contrário permanece baixo (0V).

Também podemos usar pinos analógicos para obter o mesmo resultado. Os valores analógicos de saída (0-5V) são lidos no microcontrolador. Este valor é diretamente proporcional à concentração de gás detectada pelo sensor. Pelos valores experimentais podemos observar o funcionamento e reação do sensor MQ135 com diferentes concentrações de gás e a programação desenvolvida adequadamente.

Como medir PPM (partes por milhão) usando o sensor de qualidade do ar MQ135:

O sensor de gás MQ-135 utiliza SnO2, um material sensível a gases que apresenta maior resistência em ar limpo. Um aumento no número de gases nocivos diminui a resistência do sensor de gás MQ135. Para medir PPM com o sensor de qualidade do ar MQ-135, observe o gráfico entre (Rs/Ro) e PPM mostrado abaixo.

**Sensor de qualidade do ar MQ135 – Gráfico PPM**

As características típicas de sensibilidade do sensor MQ135 são mostradas no gráfico acima.
A temperatura é de 20°C, a umidade é de 65%, a concentração de O2 é de 21% e a resistência de carga RL é de 20 quilo ohms.
Aqui Ro se refere ao valor de resistência do sensor a 100 ppm de NH3 em ar limpo ou ar fresco.
Rs refere-se à resistência do sensor em diversas concentrações de gás.
Podemos calibrar o sensor MQ135 determinando o valor Rs a partir da fórmula abaixo,
Resistência do sensor Rs = (Vc/VRL-1)RL
Depois de calcular os valores Ro e Rs, a relação é encontrada e, usando o gráfico acima, podemos calcular o valor PPM do gás específico que será medido.

Como fazer a interface do sensor de qualidade do ar MQ135 com o Arduino:

O diagrama do circuito de interface do sensor de qualidade do ar MQ135 com o Arduino é mostrado abaixo. Os componentes necessários são,

Interface do sensor de qualidade do ar MQ135 com Arduino

Sensor de qualidade do ar MQ135
Arduino UNO
A fonte de alimentação de 5V
Conectando fios.

As conexões são feitas de acordo com o diagrama de circuito mostrado acima. O pino VCC do sensor MQ135 está conectado ao pino 5V do Arduino. Isso liga o sensor MQ135. O pino de saída analógica Ao e o pino de saída digital Do do sensor MQ135 são conectados ao Ao e ao pino 2 do Arduino. Finalmente, os pinos de aterramento do MQ135 e do Arduino estão conectados a um aterramento comum. Este circuito de interface fornece saídas digitais e analógicas do sensor de qualidade do ar MQ135.

Quando o Ao (saída analógica) do MQ135 for superior a 400, então o LED acende, que está conectado ao pino 2 da placa Arduino. Caso contrário, o LED apaga-se. Observe as leituras das saídas digitais e analógicas do sensor no LCD ou monitor.

Carregue o código Arduino conforme mostrado abaixo para detecção de gás.

int sensorValor; (int variável para ler a leitura da saída analógica)

int valor digital; (int variável para ler a leitura da saída digital)

configuração nula()

{

Serial.begin(9600); // define a porta serial para 9600 (define a comunicação serial para taxa de transmissão de 9600)

pinMode(13, SAÍDA); (o pino 13 está conectado ao terminal anódico do LED como saída)

pinMode(2, ENTRADA); (o pino 2 do Arduino está conectado ao pino Do do MQ135 como entrada)

}

loop vazio()

{

sensorValor = analogRead(0); // lê a entrada analógica pino 0 (para ler a entrada analógica em Ao)

valordigital = leituradigital(2); (para ler e salvar a saída digital no pino 2 do Arduino)

if (sensorValue> 400)

{

digitalWrite(13, ALTO); (se a leitura analógica for superior a 400, o LED acende)

}

outro

digitalWrite(13, BAIXO); (se a leitura analógica for inferior a 400, o LED apaga)

Serial.println(sensorValue, DEC); //imprime o valor lido

Serial.println(valordigital, DEC);

atraso(1000); //aguarde 100ms pela próxima leitura (as leituras de saída analógica e digital são exibidas no monitor)

}

Onde usar/aplicações do sensor de qualidade do ar MQ135:

As aplicações do sensor de qualidade MQ135 são,

Utilizado na detecção de excesso ou vazamento de gases como óxido de nitrogênio, amônia, álcool, compostos aromáticos, fumaça e sulfeto.
Usado como monitores de qualidade do ar.
Utilizado em equipamentos de qualidade do ar para escritórios e edifícios.
Usado como detector de poluição do ar doméstico.
Usado como detector de poluição do ar industrial.
Funciona como um detector portátil de poluição do ar.

Consulte este link para a Folha de dados do sensor de qualidade do ar MQ135

Portanto, trata-se de uma visão geral do sensor de qualidade do ar MQ135. Existem diferentes tipos de sensores de gás de qualidade do ar da série MQ disponíveis no mercado com base no tipo de detecção de gás. Verifique a folha de dados e selecione o sensor de qualidade do ar necessário para a aplicação de monitoramento de gás.

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