SENSOR DE GAS MQ2

SENSOR DE GAS MQ2

¿QUÉ SON LOS SENSORES DE GASES?

Cuando hablamos de sensores de gas, nos referimos a dispositivos instalados con el objetivo de detectar la aparición de gases en algún lugar determinado. Existen algunos sistemas preparados para la detección de un gas concreto, para la detección de varios e, incluso, para mostrar la concentración del mismo. En cualquier caso, están pensados para evitar la propagación de elementos susceptibles de provocar intoxicaciones o combustiones.

Existen diferentes agentes potencializadores de riesgo a largo o a corto plazo, que ponen en peligro la salud y la vida de las personas, por eso es necesario utilizar equipos de detección de gases tanto en ámbitos residenciales, industriales y comerciales.

EXISTEN 3 RIEGOS QUE SE PUEDEN EVITAR AL UTILIZAR UN DETECTOR DE GAS.

Atmosferas inflamables

Ambientes tóxicos

Desplazamiento de oxígeno.

El detector de gas se utiliza para establecer una concentración adecuada de combustible y oxígeno, capaz de generar una combustión, dado que la fuente de Ignición siempre se considera presente.

Los equipos de detección de gases son productos para la seguridad de las personas que rodean los procesos de combustión y para la protección de activos de las empresas.

Es necesario conocer la concentración de una posible atmósfera explosiva, con los detectores de gases, específicamente con la medición del % LEL para el combustible con el cual se este trabajando, con el objetivo de tomar medidas de prevención.

Los sensores de gases se han convertido en los últimos años en una parte fundamental para la seguridad de las empresas. La detección anticipada de cualquier fuga puede suponer una gran diferencia en la seguridad de los materiales y herramientas de las propias instalaciones y, por encima de todo, de todas las personas que se encuentren en su interior.

¿POR QUÉ ES NECESARIO DETECTAR GASES O ATMOSFERAS INSEGURAS?

Se utilizan los detectores de gases para proteger la vida de las personas y las propiedades o activos.

Se utilizan detectores de gases para avisar previamente condiciones peligrosas.

Se utilizan detectores de gases para proveer tiempo y remover las personas en situaciones peligrosas o en situaciones de posibles riesgos

Se utilizan detectores de gases al armar y registrar diversos eventos y así poder tomar decisiones a largo plazo

Se utilizan detectores de gases para atender regulaciones locales o internacionales y proveer variables de seguridad a los colaboradores.

¿CÓMO FUNCIONAN LOS SENSORES DE GAS?

La efectividad de los sensores de gas depende del lugar de su instalación: cuanto más pequeño sea el habitáculo más eficiente será la detección. Generalmente tienen una durabilidad de unos tres años y su elemento principal son las perlas catalíticas. Al mismo tiempo, requieren de calibraciones constantes para comprobar que no han sufrido daños, ya que se trata de equipos delicados ante numerosos factores.

TIPOS DE SENSORES DE GASES

Dependiendo del fabricante podemos encontrar diversas tipologías, existen cinco grupos principales de sensores de gas según su funcionamiento. En principio, todos ellos son efectivos, aunque, como es evidente, cada uno de ellos presenta determinadas ventajas y desventajas que lo diferencian del resto. Veamos cuáles son los tipos de sensores de gases.

Sensores de gas electroquímicos

La principal ventaja de los sensores de gases electroquímicos es que nos permite averiguar los niveles de concentración de gas en el lugar. Esto sucede el propio sensor es el que percibe la presencia del gas a través de una membrana, en la que se encuentran dos electrodos separados por una capa de electrolitos -gelificada, líquida o sólida-, que al oxidarse- con el contacto con el gas emite una señal eléctrica gracias a la polarización de los electrodos.

Sensores de gas catalíticos

Los sensores de gas catalíticos, elaborados con bobinas de platino, son los más económicos que se pueden encontrar en el mercado. Funcionan mediante la oxidación del gas en una de las bobinas -recubierta por un material catalizador-, de manera que se eleva la temperatura únicamente en una de ellas y la otra se mantiene, generando así una corriente eléctrica que avisa de la presencia del gas.

Sensores de gas infrarrojos

Posiblemente, estos sensores son uno de los sistemas en los que resulta más sencillo adivinar su funcionamiento leyendo únicamente su denominación. Efectivamente, el funcionamiento de los sensores de gases por infrarrojos se basa en el corte de la proyección de luz con la presencia de cualquiera de estos elementos.

Sensores de gas semiconductores

Entre los sistemas de detección de gases más eficientes del mercado se encuentran los sensores de gas semiconductores. Están compuestos por materiales sensibles al gas, generalmente cristales de óxido-, que resultan útiles incluso en ambientes húmedos, ya que dan aviso mediante un decrecimiento en la resistencia eléctrica del sensor.

Sensores de gas ultrasónicos

Puede parecer sorprendente, pero sí, a través del sonido también podemos detectar una fuga de gas. De hecho, los sensores de gases ultrasónicos suelen utilizarse en lugares por los que transcurren tuberías encargadas de su transporte ya que funcionan mediante la emisión de un sonido que varía cuando existe presencia de gases en el ambiente.

SENSOR DE TEMPERATURA DE GASES DE ESCAPE: ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO

En la punta de medición del sensor de temperatura de los gases de escape se ha incorporado una resistencia eléctrica cuyo valor cambia según la temperatura. Estas resistencias se llaman termistores y se dividen en dos grupos. Aquí se hace una distinción entre los termistores NTC y los termistores PTC, dependiendo de su comportamiento en cuanto a la temperatura.

NTC – resistencia con coeficiente de temperatura negativo (la resistencia disminuye con el aumento de la temperatura)

PTC – resistencia con coeficiente de temperatura positivo (la resistencia aumenta con el aumento de la temperatura)

El sensor de temperatura de los gases de escape (EGTS) suele estar conectado directamente a la unidad de control del motor (ECU). Junto con otra resistencia (RUP) en la unidad de control, el sensor forma una conexión en serie a través de la cual se divide un voltaje eléctrico. La señal se mide en el divisor de voltaje y se convierte en información de temperatura mediante un algoritmo.

SENSOR DE TEMPERATURA DE LOS GASES DE ESCAPE: SÍNTOMAS: CONSECUENCIAS

La avería del sensor de temperatura de los gases de escape puede tener las siguientes consecuencias:

El piloto de advertencia del sistema de precalentamiento parpadea

El piloto de advertencia del filtro de partículas se enciende

El piloto de control del motor se enciende

Aumento de las emisiones de gases de escape (CO, NOx y HC)

Mal comportamiento de conducción debido a los cortos intervalos de regeneración del filtro de partículas

Aumento del consumo de combustible debido a la mayor duración de la regeneración del filtro de partículas

Pérdida de potencia debido a la detección incorrecta del grado de saturación del filtro de partículas.

SENSORES DE TEMPERATURA DE GASES DE ESCAPE DEFECTUOSOS: CAUSAS DE AVERÍA

Las siguientes causas pueden ser responsables del fallo del sensor de temperatura de los gases de escape:

Suministro eléctrico deficiente

Daños exteriores

Daños internos en el cableado eléctrico debido a fuertes vibraciones en el sistema de escape

Temperaturas excesivamente altas de los gases de escape debido a defectos en el sistema de inyección o en la preparación de la mezcla.

SENSOR DE GAS MQ2

El sensor de gas MQ2 es analógico y se utiliza en la detección de fugas de gas de equipos en los mercados de consumo y la industria. También este sensor es adecuado para la detección de gas LP, i-butano, propano, metano, alcohol, hidrógeno. Incluso tiene una alta sensibilidad y un tiempo de respuesta rápido. Finalmente, la sensibilidad puede ser ajustada por un potenciómetro. Este pequeño sensor de gas detecta la presencia de gas combustible y humo en concentraciones de 300 a 10.000 ppm. Incorpora una sencilla interfaz de tensión analógica que únicamente requiere un pin de entrada analógica del microcontrolador.

Con la conexión de cinco voltios en los pines el sensor se mantiene lo suficientemente caliente para que funcione correctamente. Solo tiene que conectar 5V a cualquiera de los pines (A o B) para que el sensor emita tensión. La sensibilidad del detector se ajusta con una carga resistiva entre los pines de salida y tierra.

Estructura y configuración de MQ-2 sensor de gas, el sensor compuesto por micro tubo de cerámica Al2O3, capa sensible de Dióxido de Estaño (SnO2), el electrodo de medida y el calentador se fija en una corteza hecha por el plástico y red de acero inoxidable. El calentador proporciona las condiciones de trabajo necesarias para el trabajo de componentes sensibles. La envoltura MQ-2 tienen 6 pines, 4 de ellos se utilizan para recoger las señales, y otros se utilizan 2 para proporcionar corriente de calentamiento.

El MQ-2 Sensor de Gas tiene sensibilidad especial para medir concentraciones de gas en el aire, es sumamente utilizado para medir LPG, propano, hidrógeno, metano y otros combustibles.

Gracias al MQ-2 Sensor de Gas podemos saber si el aire está limpio o libre de gases, gracias a la alta conductividad que presenta el dispositivo en éstas condiciones y a medida que detecta concentración de gases, disminuye dicha conductividad. Por lo tanto, la conductividad está relacionada con la concentración de gases en el ambiente, solo debes utilizar un micro controlador como lector o manipulador de la señal, nosotros te recomendamos utilizar una tarjeta Arduino, la cual también puedes encontrarla en nuestra tienda virtual.

El MQ2 es un sensor de gas inflamable y humo que detecta las concentraciones de gas combustible en el aire y emite su lectura como un voltaje analógico. El sensor puede medir concentraciones de gas inflamable de 300 a 10.000 ppm. El sensor de gas MQ-2 es Sensibles al GLP, i-butano, propano, metano, alcohol, hidrógeno y humo. Se utilizan en equipos de detección de fugas de gas en la familia y la industria y en detectores portátiles de gas.

Es un dispositivo ideal para aplicaciones que requieran medir concentraciones de gas natural en el aire ya que puede detectar concentraciones desde 300 hasta 10000 ppm y proveé una salida analógica que sale del divisor de voltaje y una resistencia de carga, también puede detectar fugas de Gas en alguna casa o industria.

Incluye una salida digital que se calibra con un potenciómetro en el módulo en conjunto con un Led indicador. La resistencia del sensor cambia de acuerdo a la concentración del gas en el aire.

• Condiciones de trabajo
• Voltaje de circuito: 5V
• Voltaje de calentamiento: 5v
• Resistencia de carga: puede ser ajustable
• Resistencia del calentador: 33Ω ±5%
• Consumo: menos de 800mW
• Voltaje de Operación adecuado: 5V DC
• Respuesta rápida y alta sensibilidad
• Rango de detección: 300 a 10000 ppm
• Gas característico: 1000ppm, Isobutano
• Resistencia de sensado: 1KΩ 50ppm Tolueno a 20KΩ in
• Tiempo de Respuesta: ≤ 10s
• Tiempo de recuperación: ≤ 30s
• Temperatura de trabajo: -20 ℃ ~ +55 ℃
• Humedad: ≤ 95% RH
• Contenido de oxigeno ambiental: 21%
• Consume menos de 150mA a 5V.

CARACTERÍSTICAS DEL SENSOR MQ-2

A continuación, se muestra las típicas características de sensibilidad del MQ-2 durante varios gases en su:

Temperatura: 20 ℃,

Humedad: 65%,

Concentración de O2 21%

RL = 5kΩ

Ro: resistencia del sensor a 1000 ppm de

H2 en el aire limpio.

Rs: resistencia del sensor en varias concentraciones de gases.

Se muestra la dependencia típica del MQ-2 de la temperatura y la humedad.

Ro: resistencia del sensor para 1000 ppm de H2 en el aire a 33% HR y 20 grados.

Rs: resistencia del sensor a 1000 ppm de H2 a diferentes temperaturas y humedades.

CONEXIONES PARA EL SENSOR DE GAS MQ2

La tarjeta del sensor cuenta con dos salidas de datos, una digital (DO)y otra analógica (AO). La salida digital manda una señal en estado alto cuando el sensor llega a un nivel deseado, el cual puede ser ajustado por medio del potenciómetro. La salida analógica va aumentado el valor del voltaje en proporción al nivel de gas que se detecta.

¿CÓMO FUNCIONA EL SENSOR DE HUMO Y GASES INFLAMABLES MQ-2 CON ARDUINO?

Hoy en día, los sensores juegan un papel importante en la seguridad de muchos apartamentos, casas y oficinas diferentes al detectar humo, fuego o gas y proporcionar una alarma a la persona en cuestión. Es por eso que en el artículo de hoy vamos a hablar sobre uno de esos sensores que se usa comúnmente en los detectores de humo y gas, a saber, el sensor de humo y gas combustible MQ-2. No se deje engañar por el nombre, porque este sensor no solo puede detectar gas o humo, sino que también puede detectar GLP, alcohol, propano, hidrógeno, metano y monóxido de carbono. Entonces, aprendamos cómo podemos usarlo para darle a nuestros proyectos el sentido del olfato.

Asignación de pines del sensor de gas MQ-2

El módulo del sensor de detección de gas MQ-2 tiene cuatro pines VCC, GND, Aout y Dout que se pueden usar para obtener la información necesaria del sensor. La distribución de pines del sensor de detección de gas MQ-2 se proporciona a continuación:

CCV es el pin de la fuente de alimentación del sensor de detección de gas que se puede conectar a 5V de la fuente.

TIERRA es el pin de tierra de la placa y debe estar conectado al pin de tierra del Arduino.

DOUT es el pin de salida digital de la placa, la salida baja indica que no hay gas o humo en la atmósfera y la salida alta indica que hay gas o humo en la atmósfera.

SALIDA es el pin de salida analógica de la placa que nos dará una señal analógica que variará entre vcc y tierra en función del nivel de gas detectado.

¿CÓMO FUNCIONA EL MÓDULO SENSOR DE GAS MQ-2?

El sensor de gas MQ-2 necesita un elemento calefactor para detectar adecuadamente los vidrios combustibles, pero un elemento calefactor cerca de los gases combustibles podría ser desastroso, por lo que el sensor está fabricado con una red anti explosión hecha de dos capas delgadas de acero inoxidable. malla como se puede ver en la imagen de abajo. El elemento calefactor se coloca dentro de esta malla de acero inoxidable.

En la mayoría de los proyectos de Arduino, el sensor MQ-2 se utiliza para detectar gases o humo peligrosos o inflamables y, por lo tanto, este sensor es popular entre los principiantes. Además, estos son sensores de bajo costo y fáciles de usar que cuentan con un amplio rango de detección que se puede recortar para ajustar la sensibilidad.

Al igual que todos los demás módulos de sensor básicos, este módulo de sensor de humo y gas MQ-2 tiene cuatro pines, dos de los cuales son para VCC y Gnd y los otros dos pueden generar simultáneamente datos analógicos y digitales. Para alimentar el circuito estamos usando el pin de 5V del arduino porque el rango de voltaje de operación de este módulo es de 5V con una tolerancia de ±0.1%. Como puede ver en la imagen de arriba, el módulo tiene dos LED integrados. El LED de encendido se enciende cuando se aplica energía a la placa y el LED Dout se enciende cuando se alcanza el valor de activación establecido por el potenciómetro. Esta placa también tiene un amplificador operacional comparador integrado que es responsable de convertir la señal analógica entrante del sensor de gas en una señal digital. También tenemos un Trim-pot de ajuste de sensibilidad, con el que podemos ajustar la sensibilidad del dispositivo.

Esta estructura de malla también proporciona resistencia contra el polvo y otras partículas en suspensión y solo deja pasar los elementos gaseosos de la atmósfera. Si destapamos el sensor, podemos ver que el sensor está compuesto por dos elementos principales. El primero es el elemento calefactor que está hecho de alambre de nicromo y el otro es el elemento sensor que está hecho de un alambre de platino con una capa de dióxido de estaño. Ahora no queremos que corte ni dañe su sensor, así que lo hemos hecho por usted, la imagen a continuación muestra la malla destapada del sensor real.

El sensor se ve así cuando se quita la malla. Como podéis ver en la imagen superior hemos cortado la malla de acero inoxidable y la hemos colocado en el lateral del sensor. Ahora también puede ver el elemento sensor del que hemos hablado anteriormente. Los pines en forma de estrella del sensor se forman debido a la estructura del elemento sensor y calefactor real y está conectado a las seis patas del sensor. También puedes ver la base negra del sensor que está hecha con baquelita para mejorar la conductividad térmica.

Tiempo de precalentamiento para el sensor de gas MQ-2:

Cuando trabaja con este tipo de sensor de gas, se requiere un tiempo de precalentamiento o tiempo de estabilización para que este dispositivo funcione correctamente. Y si revisa la hoja de datos del dispositivo, puede ver que dice que requiere un tiempo de precalentamiento de 24 horas. Entonces, ¿esto significa que debe estar encendido durante 24 horas constantemente antes de su uso?

La respuesta obvia a esta pregunta es un gran NO. Simplemente significa que para obtener los datos de rendimiento típicos que se muestran en la hoja de datos, debe ejecutarlo constantemente durante 24 horas. Y ha sido medido después de 24 horas en su laboratorio. Por lo tanto, si desea estar dentro de las especificaciones, debe observar ese tiempo de precalentamiento de 24 horas. Dado el pequeño tamaño del sensor, es casi seguro que se alcanzará el equilibrio térmico en 30 minutos. Y probablemente tomaría solo unos minutos estar dentro de un pequeño porcentaje de los datos proporcionados por la hoja de datos.

El tiempo de precalentamiento de 24 horas solo importará si desea una medida muy precisa de la concentración de gas, y también debe tener una buena calibración de su sensor, así como algunos medios para compensar otros factores ambientales como temperatura, humedad, etc.

El sensor de gas MQ-2 se puede utilizar tanto para detectar el gas como para medir el nivel de gas butano e hidrógeno en PPM . Tenga en cuenta que detectar el gas y medir su concentración en PPM son dos cosas completamente diferentes. Este artículo se centra principalmente en la detección del nivel de gas y el aumento de su concentración. Si desea calcular exactamente el nivel de gas en PPM, el procedimiento es diferente, sin embargo, también lo mencionaremos ligeramente.

CÓMO UTILIZAR EL SENSOR DE GAS MQ-2 PARA DETECTAR GLP, BUTANO O HIDRÓGENO

Como puede ver en el gif anterior, tenemos una lata que contiene gas LPG cuando se rocía el gas, la concentración de gas en los alrededores aumenta y cuando lo rociamos por segunda y tercera vez, la concentración de gas aumenta nuevamente. Cuando la concentración de gas aumenta, el voltaje de salida del sensor también aumenta, lo puede observar en el multímetro. Y cuando alcanza un cierto umbral (que puede ser configurado por el potenciómetro) se enciende el LED verde en el módulo.

¿CÓMO MEDIR LA CONCENTRACIÓN DE GAS LPG, BUTANO O HIDRÓGENO EN PPM USANDO EL SENSOR MQ-2?

Este es un sensor muy preciso que está calibrado para medir las PPM de un gas en particular presente en la atmósfera, para hacerlo primero debe comprender las características de sensibilidad del sensor de gas MQ-2 que puede encontrar en la hoja de datos y parece como algo que se muestra a continuación.

En el gráfico logarítmico, RS es la resistencia de detección durante la presencia de un gas en particular. Mientras que R0 es la resistencia del sentido en aire limpio. Este sensor está diseñado para detectar H2, GLP, CH4, CO, por lo que la resistencia de este sensor cambiará según la concentración de H2 o GLP presente en la atmósfera.

Tomemos un ejemplo de la curva LPG que es la rosa y veamos cómo podemos calcular la pendiente de la curva, para eso comencemos con las coordenadas X e Y que son 200 y 1.8 aproximadamente Entonces, el primer punto de datos del logarítmico la escala es (log200, log2) que es (2.3,0.0.255). El punto de la curva final es X1 e Y1 que es 1000 y 0,18 que se convierte en (log1000, log0,18) por lo que se convierte en (4, -0,744). Para obtener la pendiente de la curva.

¿QUÉ TIPOS DE GAS PUEDO DETECTAR CON EL SENSOR DE GAS MQ-2?

Si revisa la hoja de datos del dispositivo, puede observar que este sensor puede medir muchos tipos diferentes de gases como gas licuado de petróleo (GLP) ,  metano (CH4) , monóxido de carbono (CO) , alcohol , humo (CO2) y propano . pero este sensor es principalmente sensible al hidrógeno.

¿PUEDE MQ-2 DETECTAR CO2?

Una respuesta breve y sencilla a esta pregunta es sí, puede detectar CO2. pero antes de realizar cualquier proyecto con este sensor, consulte la hoja de datos del módulo para conocer todos los parámetros externos y las condiciones que se requieren para medir el CO2.

¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE MQ-2 Y MQ-5?

MQ-2 puede detectar metano (CH4) hasta 20000 ppm, mientras que MQ5 puede detectar metano (CH4) solo hasta 10000 ppm.

¿ESTE SENSOR DE GAS ES ANALÓGICO O DIGITAL?

La mayoría de los sensores de gas que están disponibles en el mercado son en su mayoría analógicos, pero se pueden convertir en digitales con un circuito integrado de amplificador operacional y un puñado de componentes digitales. Puede consultar el esquema a continuación para obtener más aclaraciones.