MQ135空气质量传感器原理_规格特性_电路图

用于检测或测量或监测氨气、苯、硫磺、二氧化碳、烟雾等有害气体的装置称为空气质量气体传感器。MQ135空气质量传感器属于MQ系列气体传感器，广泛用于检测有害气体、新鲜空气中的烟雾等。

MQ135空气质量传感器/检测器的替代型号是 MQ-2（甲烷、LPG、丁烷和烟雾）、MQ-3（酒精、烟雾和乙醇）、MQ-4（CNG 气体和甲烷）、MQ-5 （天然气和液化石油气）、MQ-6（丁烷和液化石油气）、MQ-7 (CO)、MQ-8（氢气）、MQ-9（一氧化碳和易燃气体）、MQ131（臭氧）、MQ136（氢气）硫化物气体）、MQ137（氨气）、MQ138（苯、酒精、丙烷、甲苯、甲醛气体、氢气）、MQ214（甲烷、天然气）、MQ303A（酒精、烟、乙醇）、MQ306A（液化石油气、丁烷） , MQ307A(CO), MQ309A(CO和易燃气体)。

基本概念

MQ135空气质量传感器是MQ气体传感器的一种，用于检测、测量和监测空气中存在的各种气体，如氨、酒精、苯、烟雾、二氧化碳等。它在5V电源和150mA 下工作消耗。需要注意，在操作前需要预热20秒，以获得准确的输出。

MQ135是一款适合空气质量监测应用的半导体空气质量检测传感器，它对大气中的NH3、NOx、CO2、苯、烟雾等危险气体高度敏感。它可以低成本用于有害气体检测和监测应用。

如果气体浓度超过空气中的阈值限制，则数字输出引脚变为高电平。阈值可以通过使用传感器的电位器来改变。模拟输出电压是从传感器的模拟引脚获得的，它给出了空气中存在的气体浓度的近似值。

引脚配置

MQ135空气质量传感器是一个4引脚传感器模块，具有来自相应引脚的模拟和数字输出。MQ135空气质量传感器管脚配置如下图所述。

1、对于MQ135空气质量传感器模块引脚配置：

• 引脚1-VCC：该引脚是指为 MQ135 传感器模块供电的 5V 正电源。
• 引脚2-GND（接地）：这是一个参考电位引脚，它将MQ135传感器模块连接到地。
• Pin3-Digital Out（Do）：此引脚是指数字输出引脚，通过电位器调节阈值来提供数字输出。该引脚用于检测和测量任何一种特定气体，并使MQ135传感器无需微控制器即可工作。
• 引脚4-Analog Out (Ao)：此引脚产生0V至5V的模拟输出信号，它取决于气体强度。该模拟输出信号与由MQ135传感器模块测量的气体蒸汽浓度成正比。该引脚用于以PPM为单位测量气体。它由TTL逻辑驱动，工作电压为5V，主要与微控制器连接。

MQ135 空气质量传感器如下图所示：

• H引脚：有2个H引脚，其中一个连接到电压源，另一个连接到地。
• A引脚：A-pins和B-pins可以互换，这些连接到电源。
• B-引脚：A-pins和B-pins可以互换。一个引脚用于生成输出，而另一个引脚接地。

规格特点

MQ135空气质量传感器的规格和功能参数如下：

• 具有广泛的检测范围。
• 灵敏度高，响应速度快。
• 长寿命和稳定性。
• 工作电压：+5V。
• 测量和检测NH3、酒精、NOx、苯、CO2、烟雾等。
• 模拟输出电压范围：0V-5V。
• 数字输出电压范围：0V-5V（TTL逻辑）。
• 预热时间：20秒。
• 用作模拟或数字传感器。
• 电位器用于改变数字引脚的灵敏度。
• 加热电压：5V±0.1。
• 负载电阻可调。
• 加热器电阻：33ohms±5%。
• 热耗：<800mW。
• 工作温度：-10°C至-45°C。
• 储存温度：-20°C至-70°C。
• 相对湿度：<95%Rh。
• 氧气浓度：21%（影响灵敏度）。
• 感应电阻：30kiloohms~200kiloohms。
• 浓度斜率：≤0.65。
• 预热时间：24小时以上。

工作原理

要测量或检测气体，请使用MQ135模拟引脚或数字引脚。只需向模块施加5V电压，当模块未检测到气体时，可以观察到模块的电源LED亮起（发光）并且输出 LED熄灭。这意味着数字引脚的输出为0V。请注意，在实际操作之前，传感器必须保持20秒的预热时间（如规格中所述）。

现在，一旦操作MQ135传感器进行检测，LED输出就会随着数字输出引脚变高。或者，使用电位器直到输出增加。每当传感器检测到一定的气体浓度时，数字引脚变为高电平 (5V)，否则将会保持低电平 (0V)。

此外，也可以使用模拟引脚来获得相同的结果。从微控制器读取输出模拟值（0-5V）。该值与传感器检测到的气体浓度成正比。通过实验值，可以观察到MQ135传感器在不同气体浓度下的工作和反应，以及相应开发的程序。

使用MQ135空气质量传感器测量PPM（百万分之一）

MQ-135气体传感器采用SnO2，一种在洁净空气中具有较高电阻的气敏材料。有害气体数量的增加会降低气体MQ135传感器的电阻。要使用MQ-135空气质量传感器测量PPM，请观察下图所示的 (Rs/Ro) 和PPM之间的图表。

• MQ135传感器的典型灵敏度特性如上图所示。
• 温度为20°C，湿度为65%，O2浓度为21%，负载电阻RL为20千欧。
• 这里的Ro是指传感器在洁净空气或新鲜空气中100ppm NH3时的电阻值。
• Rs是指传感器在几种气体浓度下的电阻。
• 可以通过以下公式确定Rs值来校准MQ135传感器。
• 传感器电阻公式Rs = (Vc/VRL-1)RL。
• 在计算出Ro和Rs值后，找到比率，使用上图可以计算出要测量的特定气体的PPM值。

MQ135空气质量传感器与Arduino的连接

MQ135空气质量传感器与Arduino接口的电路图如下所示：

所需的组件是包括：

• MQ135空气质量传感器
• Arduino UNO
• 5V电源
• 连接电线

按照上面显示的电路图进行连接。MQ135传感器的VCC引脚连接到Arduino的5V引脚。这会为MQ135传感器供电。MQ135传感器的模拟输出引脚Ao和数字输出引脚Do连接到Arduino的Ao和引脚2。最后，MQ135和Arduino的接地引脚连接到公共地。该接口电路提供MQ135空气质量传感器的数字和模拟输出。

当MQ135的 Ao（模拟输出）高于400时，LED亮起，连接到Arduino板的引脚2，否则LED熄灭。最后，观察LCD或监视器上传感器的数字和模拟输出的读数。

上传Arduino代码以进行气体检测，代码如下：

int sensorValue; (int variable to read analogue output reading)

int digitalValue; (int variable to read digital output reading)

void setup()

{

Serial.begin(9600); // sets the serial port to 9600 (sets the serial communication to 9600 baud rate)

pinMode(13, OUTPUT); (pin 13 is connected to the anode terminal of the LED as an output)

pinMode(2, INPUT); (pin 2 of Arduino is connected to the Do pin of the MQ135 as an input)

}

void loop()

{

sensorValue = analogRead(0); // read analogue input pin 0 (to read the analogue input on Ao)

digitalValue = digitalRead(2); (to read and save the digital output on pin 2 of Arduino)

if (sensorValue > 400)

{

digitalWrite(13, HIGH); (if the analogue reading is greater than 400, then the LED turns ON)

}

else

digitalWrite(13, LOW); (if the analogue reading is less than 400, the LED turns OFF)

Serial.println(sensorValue, DEC); // prints the value read

Serial.println(digitalValue, DEC);

delay(1000); // wait 100ms for the next reading   (analogue and digital output readings are displayed on the monitor)

}

主要应用

MQ135质量传感器的应用非常的广泛，一些比较常见的应用包括：

• 用于检测氮氧化物、氨气、酒精、芳香族化合物、烟雾和硫化物等气体的过量或泄漏。
• 用作空气质量监测器。
• 用于办公室和建筑物的空气质量设备。
• 用作家用空气污染检测仪。
• 用作工业空气污染检测仪。
• 用作便携式空气污染检测器。

总结

以上就是关于MQ135空气质量传感器的概述。根据气体检测的类型，目前市场上有不同类型的MQ系列空气质量气体传感器。需要注意的是，应该根据空气质量传感器PDF数据表为气体监测应用选择所需的空气质量传感器型号。