בפרויקטים שלך ייתכן שיהיה עליך לקבל כלים מדויקים כדי לבדוק את איכות האוויר של הסביבה ולזהות נוכחות של גורמים מזיקים. הוא חיישן MQ-135 זה מה שחיפשתם, המציע זיהוי אמין ויעיל של גזים שונים המזיקים לבריאות.
כאן תוכל ללמוד על תכונות ויישוםשל חיישן MQ-135, מדגיש את יכולתו לזהות גזים כגון אמוניה, אלכוהול, בנזן ועשן, ותלמד כיצד להשתמש בו עם Arduino...
מהו חיישן MQ-135?
El מודול MQ-135 הוא חיישן מוליך תחמוצת בדיל מסומם באינדיום (In2O3-SnO2) בעל מוליכות חשמלית המשתנה בהתאם לריכוז הגזים בסביבתו. שינוי זה במוליכות מתורגם לשינוי בהתנגדות החשמלית של החיישן, אותה ניתן למדוד ולהשתמש כדי לקבוע את ריכוז הגזים הקיימים.
בין הגזים שניתן לזהות באוויר נמצאים CO2, אלכוהול, תחמוצת חנקן (NOx), פחמן חד חמצני (CO), אמוניה (NH3), סולפיד, בנזן (C6H6), עשן וגזים אחרים מזיק לבריאות. קחו בחשבון שלא ניתן למדוד את הכמות של כל גז, זה פשוט יעזור לכם לקבוע את איכות האוויר על ידי בדיקת קיומם של גזים מסוג זה.
יתר על כן, אתה צריך לדעת את זה הרגישות עשויה להשתנות בהתאם לגז הנמדד, למשל:
- אמוניה (NH3): 10ppm-300ppm
- בנזן: 10ppm-1000ppm
- אלכוהול: 10ppm-300ppm
לגבי פעולתו, חיישן MQ-135 מבוסס על האינטראקציה בין הגזים הקיימים באוויר לבין המשטח הרגיש של החיישן, המורכב מתחמוצת פח מסוממת באינדיום, כפי שציינתי קודם. כאשר גז בא במגע עם משטח החיישן, מולקולות הגז מגיבות עם אטומי החמצן הנספגים על פני השטח, משחררות אלקטרונים ומשנות את המוליכות החשמלית של החומר..
La גודל השינוי במוליכות החשמלית תלוי בריכוז הגז ובזיקה שלו על ידי תחמוצת פח מסוממת באינדיום. לגזים כמו אמוניה, אלכוהול, בנזן ועשן, בין היתר, יש זיקה גבוהה לחומר זה, המתורגמת לשינויים משמעותיים במוליכות החשמלית של החיישן.
יישומי חיישן MQ-135
חיישן MQ-135 מוצא מגוון רחב של יישומים במגזרים שונים, כולל:
- ניטור סביבתי, לגילוי איכות אוויר בסביבה טבעית, למשל.
- בטיחות תעשייתית לאיתור דליפות גז שעלולות להיות מסוכנות לעובדים.
- אוטומציה ביתית, בקרה על איכות האוויר בבתים ובבניינים חכמים, במיוחד כאלה הממוקמים בערים גדולות או בקרבת מפעלים.
- אוטומציה, לאיתור גזים בתהליכים תעשייתיים אוטומטיים ויצירת פעולה בעת זיהוי הגז.
- מחקר מדעי, למחקרים על איכות אוויר ונוכחות גזים מזיקים בסביבות שונות.
יש להוסיף שחיישן זה לא רק רב תכליתי, אלא גם זול, בעל רגישות גבוהה לגזים שונים, פשוט לשימוש, אמין ועמיד בתנאי סביבה קשים. עם זאת, זה גם נכון שיש לו את המגבלות שלו, מכיוון שהוא לא סלקטיבי רק לגז אחד, הוא יכול להיות רגיש לשינויים סביבתיים כמו לחות או טמפרטורה, האות שלו לא תמיד ליניארי כשהוא מזהה את הגז, אז זה קשה לדעת את הכמות הקיימת, וזמן התגובה שלו אינו המהיר ביותר, כך ששינויים פתאומיים בריכוז הגז עשויים לקחת זמן עד שיבואו לידי ביטוי...
על הגזים שזוהו על ידי ה-MQ-135
במונחים של הגזים שזוהויש לומר שה-MQ-135 רגיש לכמות טובה של גזים מזיקים. כפי שציינתי קודם, ביניהם:
- פחמן דו חמצני (CO2): גז זה, אם נמצא בכמויות גדולות, עלול להעלות את החומציות של הדם בסביבות דלות בחמצן הוא יכול גם לגרום לכאבי ראש, סחרחורת, ישנוניות, בחילות, בלבול וקשיי נשימה. אם הריכוזים והחשיפה גבוהים, זה יכול לגרום אפילו לבעיות גדולות אחרות ואפילו למוות. זה נפוץ במרתפי יין בתהליך התסיסה, שם נוצרות כמויות גדולות של גז זה והוא כבר גרם למוות ("מוות מתוק") למספר אנשים...
- אלכוהול (EtOH): אדי אלכוהול אלה יכולים גם לגרום להרעלה, בעיות ריאות, שינוי מערכת העצבים, יצירת הקאות, סחרחורת וכו'.
- תחמוצות חנקן (NOx): במקרה הנוסף הזה יש לנו גז חומצי, שעלול לגרום לגירוי בעיניים, בעור, בדרכי הנשימה, קשיי נשימה, כאבים בחזה, נזק לריאות, להחמיר מחלות בדרכי הנשימה וכו'.
- פחמן חד חמצני (CO): כמו דו חמצני, גז אחר זה די בעייתי לבריאות, מייצר תסמינים דומים למדי, אך הוא עלול להוביל אפילו למוות במקרים חמורים של הרעלה, ולכן חשוב לשלוט בנוכחותו.
- אמוניה (NH3): גז אחר זה עלול לגרום גם לגירוי בעיניים ובדרכי הנשימה, שיעול, מחלות נשימה כרוניות, נזק לריאות וכו'.
- סולפיד (S): סולפידים יכולים גם לגרום לבעיות דומות לאמוניה.
- בנזן (C6H6): זהו עוד אחד מהגזים המסוכנים, שעלולים לגרום לתופעות קלות יותר כגון כאבי ראש, סחרחורת, בחילות, גירוי ברקמות, אך גם בעיות ארוכות טווח אחרות כגון בעיות רבייה, סרטן כגון לוקמיה וכו'.
- עשן ואחרים: שאר הגזים שגם ה-MQ-135 מזהה עלולים לגרום לקשיי נשימה, במיוחד לסובלים מ-COPD, אסטמה וכו', כמו גם גירוי בעיניים, דרכי הנשימה, שיעול, כאבים בחזה, נזק לריאות, סרטן ריאה בגלל החלקיקים הקיימים וכו'.
MQ-135 עם ארדואינו
קודם כל, חשוב לדעת איך לעשות חבר את מודול MQ-135 ללוח האם Arduino UNO כדי שזה יעבוד כמו שצריך ונוכל להתחיל לבדוק את הקוד שלנו. כדי לעשות זאת, זה מאוד פשוט, אתה רק צריך להסתכל על ה-pinout של המודול שלך ולהתחבר בדרך זו:
- GND של המודול יחובר ל-GND של לוח Arduino.
- VCC של המודול יחובר ל-5V של Arduino.
- ניתן לחבר את DOUT של ה-MQ-135 לכניסה אנלוגית של ארדואינו, למשל פין A0.
מצד שני, אתה גם צריך להוריד את ספריית MQ-135 עבור Arduino IDE מהקישור הזה. לאחר ההתקנה, נוכל להתחיל עם קוד הבדיקה, שעשוי להיות דומה לדברים הבאים:
#include "MQ135.h"
#define ANALOGPIN A0
#define RZERO 206.85
MQ135 gasSensor = MQ135(ANALOGPIN);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
float rzero = gasSensor.getRZero();
delay(3000);
Serial.print("MQ135 RZERO Valor de calibración: ");
Serial.println(rzero);
}
void loop() {
float ppm = gasSensor.getPPM();
delay(1000);
digitalWrite(13,HIGH);
Serial.print("Valores de CO2 en ppm: ");
Serial.println(ppm);
}