Mq 3 датчик. Датчик паров спирта MQ-3: принцип работы, характеристики и применение

Что представляет собой датчик MQ-3. Как работает датчик алкоголя MQ-3. Каковы основные характеристики и особенности MQ-3. Где применяется датчик паров спирта MQ-3. Какие преимущества имеет использование датчика MQ-3.

Принцип работы датчика паров спирта MQ-3

Датчик MQ-3 предназначен для обнаружения паров этилового спирта в воздухе. Принцип его работы основан на изменении электропроводности чувствительного слоя при контакте с молекулами спирта.

Основные элементы конструкции датчика MQ-3:

• Чувствительный слой из диоксида олова (SnO2)
• Керамическая подложка из оксида алюминия (Al2O3)
• Нагревательный элемент
• Измерительные электроды
• Корпус из пластика и нержавеющей стали

При нагреве чувствительного слоя до рабочей температуры (около 400°C) его сопротивление в чистом воздухе имеет высокое значение. При появлении паров спирта происходит химическая реакция на поверхности SnO2, что приводит к снижению его сопротивления. Чем выше концентрация спирта, тем ниже становится сопротивление чувствительного слоя.

Изменение сопротивления преобразуется в выходной электрический сигнал. Это позволяет определять наличие и концентрацию паров этанола в окружающем воздухе.

Основные характеристики датчика MQ-3

Датчик паров спирта MQ-3 обладает следующими ключевыми характеристиками:

• Напряжение питания: 5 В
• Потребляемый ток: 150-180 мА
• Диапазон измерения концентрации алкоголя: 0,05-10 мг/л
• Время отклика: менее 10 секунд
• Время восстановления: менее 30 секунд
• Рабочая температура: от -10°C до +50°C
• Влажность: менее 95% RH
• Размеры сенсора: 16 x 15 x 10 мм

Какова чувствительность датчика MQ-3 к парам спирта? Типичное соотношение сопротивлений Rs/Ro (где Rs — сопротивление в присутствии газа, Ro — базовое сопротивление в чистом воздухе) составляет около 0.2-0.3 при концентрации этанола 0.4 мг/л. Это обеспечивает высокую чувствительность датчика даже к небольшим концентрациям паров алкоголя.

Особенности и преимущества использования MQ-3

Датчик MQ-3 обладает рядом важных особенностей, которые определяют его широкое применение:

• Высокая чувствительность к парам этанола
• Быстрый отклик и восстановление
• Простота использования и подключения
• Долгий срок службы (более 5 лет)
• Низкая стоимость
• Стабильность показаний
• Устойчивость к помехам

Почему датчик MQ-3 так популярен для создания алкотестеров? Благодаря высокой чувствительности и быстрому отклику, он позволяет оперативно определять даже небольшие концентрации паров алкоголя в выдыхаемом воздухе. При этом простота подключения и низкая стоимость делают его доступным для использования в различных устройствах.

Области применения датчика паров спирта MQ-3

Датчик MQ-3 находит применение в различных сферах, где требуется обнаружение паров этанола:

• Алкотестеры и анализаторы дыхания
• Системы контроля трезвости водителей
• Охранные системы и сигнализации
• Промышленные детекторы утечек спирта
• Системы контроля качества воздуха
• Медицинское оборудование
• Образовательные и научные проекты

Как используется MQ-3 в алкотестерах? В портативных алкотестерах датчик MQ-3 анализирует выдыхаемый воздух. При наличии паров этанола его сопротивление изменяется, что преобразуется в показания концентрации алкоголя. Это позволяет быстро и точно определить степень алкогольного опьянения.

Подключение и использование датчика MQ-3

Для работы с датчиком MQ-3 необходимо обеспечить его правильное подключение:

1. Подать напряжение питания 5В на контакт VCC
2. Подключить контакт GND к общему проводу (земле)
3. Использовать аналоговый выход (AO) для получения данных о концентрации
4. При необходимости можно использовать цифровой выход (DO) для пороговой сигнализации

Какие особенности нужно учитывать при работе с MQ-3? Важно помнить о необходимости прогрева датчика в течение 20-30 секунд после подачи питания. Это обеспечивает стабилизацию показаний и повышает точность измерений. Также рекомендуется проводить периодическую калибровку датчика для компенсации дрейфа базовой линии.

Обработка данных с датчика MQ-3

Для корректной интерпретации показаний датчика MQ-3 необходимо учитывать следующие аспекты:

• Использование АЦП для преобразования аналогового сигнала в цифровой
• Применение калибровочной кривой для пересчета сопротивления в концентрацию
• Учет влияния температуры и влажности на показания
• Фильтрация шумов и случайных выбросов
• Усреднение результатов для повышения стабильности

Как преобразовать показания MQ-3 в концентрацию алкоголя? Типичный подход включает измерение напряжения на выходе датчика, расчет соотношения RS/R0 и использование калибровочной кривой. Эта кривая обычно аппроксимируется степенной функцией вида: C = a * (RS/R0)^b, где C — концентрация алкоголя, а a и b — калибровочные коэффициенты.

Ограничения и особенности работы с MQ-3

При использовании датчика MQ-3 важно учитывать некоторые ограничения:

• Чувствительность к другим газам (бензин, метан и др.)
• Влияние температуры и влажности на показания
• Необходимость периодической калибровки
• Возможность насыщения при высоких концентрациях
• Ограниченный срок службы чувствительного элемента

Как минимизировать влияние этих факторов? Для повышения точности измерений рекомендуется использовать температурную компенсацию, проводить регулярную калибровку и применять алгоритмы фильтрации данных. В некоторых случаях может потребоваться использование дополнительных датчиков для компенсации влияния сторонних факторов.

Сравнение MQ-3 с альтернативными датчиками

Датчик MQ-3 имеет ряд альтернатив для обнаружения паров спирта:

• MQ-2: менее специфичен к алкоголю, чувствителен к широкому спектру газов
• MQ-135: предназначен для определения качества воздуха, но также реагирует на спирты
• Электрохимические датчики: более точные, но дороже
• Инфракрасные датчики: высокоточные, но сложные в использовании

Почему MQ-3 часто предпочтительнее альтернатив? Датчик MQ-3 обеспечивает оптимальный баланс между чувствительностью к парам этанола, простотой использования и стоимостью. Это делает его идеальным выбором для многих приложений, особенно когда не требуется лабораторная точность измерений.

Исследование прогрева датчика алкоголя MQ-3

14.08.202015.08.2020 ИРВ MQ-3, алкоголь, алкотестер, визуализация, измерение, исследование, эксперимент

В данной статье приведены результаты исследования датчика паров алкоголя MQ-3. Определены варианты корректного использования этого датчика. Приведена его схема включения.
Этот датчик является металлооксидным и для корректной работы требует разогрева измерительного резистора (элемента). Следовательно его температура является важным фактором, влияющим на результат измерения.
Целью исследования является определение выходного напряжения датчика MQ-3 в период нагрева.

Исследование проводилось для проекта «Алкотестер своими руками«

О датчике MQ-3

Особенности:

• Высокая чувствительность к алкоголю и несколько меньшая к бензину!
• Быстрый отклик и высокая чувствительность
• Стабильный и долговечный
• Простая схема включения

Применение:

Алкодетекторы и дыхательные анализаторы.

Характеристики:

• Напряжение питания: 5В
• Ток потребления: 180мА
• Нагрузочный резистор: 200кОм
• Сопротивление нагревателя: 33 Ом (при комнатной температуре)
• Сопротивление измерительного резистора: 1 … 8 МОм
• Диапазон определения концентрации алкоголя: 0.05 … 10 мг/л
• Диапазон чувствительности: 10-1000 ppm
• Время восстановления: менее 30 с

Согласно паспортным данным датчика MQ-3, определение концентрации алкоголя производится по отношению сопротивления датчика с измеряемой концентрацией паров алкоголя Rs к базовой Ro, полученной при 0.4 мг/л алкоголя в воздухе.
Надо учесть, что датчик реагирует и на другие газы (особенно бензин!), но в меньшей степени.

В паспорте также приводится зависимость относительного сопротивления от температуры и влажности.

Эксперимент

На практике, при работе с датчиком имеют дело не с его сопротивлением, а с выходным напряжением схемы включения. Поэтому имеет смысл исследовать работу реального датчика с позиции его выходного напряжения.
Типовая схема включения представлена на рисунке:

То есть, датчик включен по схеме делителя напряжения, а значит имеет нелинейность выходного напряжения.
В исследовании использовался готовый модуль датчик газа MQ-3 нагрузочным резистором 200кОм.

Для выполнения исследования применялся ИК пирометр, секундомер и вольтметр.
Ход эксперимента можно посмотреть на видео:

Результаты

Для удобства результаты измерений представлены в графическом виде.
Визуализация зависимости напряжения от температуры в отсутствии алкоголя:

Очевидна нелинейная зависимость.
Если показать зависимость параметров от времени:

То наблюдается сильные изменения на первых секундах нагрева и последующий спад темпов изменения параметров. Данный процесс хорошо описывается экспоненциальным законом, поэтому можно представить графики в логарифмической шкале:

Температура нагрева теперь стала линейной при логарифмической шкале времени. Здесь хорошо виден начальный этап нагрева, при котором напряжение вначале резко возрастает до 1 В, а затем начинает падать до уровня 0.7 В, а в последствии медленно расти до 0.8 В. Т.е. рабочий диапазон выходного напряжения здесь 0.7 … 0.8 В.
Для того, чтобы избежать попадания в период возникновения переходных процессов в начале нагрева, необходимо подождать не меньше 400 с. В таком случае выходной сигнал успевает стабилизироваться.

Вывод

Данный датчик не может быть использован сразу после включения, т.к. показания будут непредсказуемо изменяться в период нагрева, в тоже время держать его постоянно включенным не желательно при питании от батареи, т.к. он потребляет относительно большой ток на нагрев.
Если применять его для портативных устройств, то нужно выжидать время нагрева (не менее 400 с) и затем производить измерение. Альтернативным вариантом является мониторинг скорости изменения напряжения — если напряжение находится на уровне ниже 0.9 В и скорость его изменения меньше пороговой, то произвести измерение.
В любом случае стоит предусмотреть сохранение значения напряжения при отсутствии алкоголя и затем сравнить его с измеренным значением при неизвестным значением алкоголя. Так будет нивелироваться плавающее базовое значение напряжения.

Если возникнут вопросы и предложения по результатам данного исследования, то буду рад обсудить в комментариях или в группе ВК.

(с) Роман Исаков

Датчик паров спирта MQ-3

Артикул: —

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Соединительные провода

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Целлюлозная губка для паяльника

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Канифоль (15 грамм)

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Резисторы (10 шт)

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Датчик воды и дождя

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Светодиоды 5 мм

Добавить в избранное

Добавить в избранное

USB кабель (A — B) для Arduino UNO & Mega

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Датчик температуры водонепроницаемый DS18B20

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Винты и гайки М3

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Батарейка «Крона»

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Ультразвуковой дальномер

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Провод двужильный для пайки

Добавить в избранное

• Датчик газа MQ-3 позволяет обнаруживать наличие паров спирта: от парфюмерии или спиртных напитков, в воздухе или дыхании.

  Напряжение питания: 5 В
  

  Потребляемый ток: 150 мА
  

  Диапазон измерений: 0,05 мг/л – 10 мг/л

Добавить в избранное

Обучающий набор для пайки (Фонарик, Мультиколор, Мигалка, Светлячок, Светомузыка, Виброжук)

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Микроконтроллер STM8 / STM8S003F3

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Релейные модули 12V

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Светодиодная лента 5050 (60 диодов) 6W

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Дисплей 128×64 FSTN

Артикул: C6

Добавить в избранное

Добавить в избранное

SD Card модуль

Артикул: G7

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Термоусадочная трубка с припоем (термоусадка с припоем — оловом)

Добавить в избранное

Добавить в избранное

CNC Shield Nano

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Джойстик

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Водяной насос погружной

Добавить в избранное

Добавить в избранное

Датчик влажности почвы

Добавить в избранное

Избранное0Избранное

0Корзина0 c

Распиновка модуля датчика алкоголя

MQ-3, техническое описание и другие датчики газа

7 октября 2018 — 0 комментариев

Модуль датчика содержания спирта MQ-3
Распиновка модуля датчика алкогольного газа MQ-3

Описание контактов

Для сенсорного модуля MQ-3

Название контакта	Описание
ВКК	Этот контакт питает модуль, обычно рабочее напряжение составляет +5 В
ЗЕМЛЯ	Используется для подключения модуля к заземлению системы
Цифровой выход (DO)	Вы также можете использовать этот датчик для получения цифрового выхода от этого вывода, установив пороговое значение с помощью потенциометра
Аналоговый выход (АО)	Этот контакт выводит аналоговое напряжение 0-5 В в зависимости от интенсивности газа

Для датчика MQ-3

1	Н-штифты	Один из двух контактов H подключен к источнику питания, а другой к земле
2	А-штифты	Штифты A и B взаимозаменяемы. Эти контакты будут привязаны к напряжению питания.
3	B-штифты	Штифты А и В взаимозаменяемы. Один контакт будет работать как выход, а другой будет притянут к земле.

 

Особенности датчика содержания алкоголя MQ-3

• Тип датчика — полупроводниковый
• Интерфейс заголовка Easy SIP
• Совместимость с большинством микроконтроллеров
• Режим ожидания с низким энергопотреблением
• Требуется напряжение нагревателя
• Хорошая чувствительность к спиртовому газу
• Быстрый отклик и высокая чувствительность  
• Долгий срок службы и низкая стоимость
• Требуется простая схема привода

Технические характеристики датчика газа MQ-3

• Требования к питанию: 5 В постоянного тока при ~165 мА (нагреватель включен) / ~60 мА (нагреватель выключен)
• Потребляемый ток: 150 мА
• Выход DO: цифровой TTL 0 и 1 (0,1 и 5 В)
• Выход АО: 0,1-0,3 В (относительно загрязнения), максимальная концентрация напряжения около 4 В
• Детектирующая концентрация: 0,05-10 мг/л спирта
• Интерфейс: 1 TTL-совместимый вход (HSW), 1 TTL-совместимый выход (ALR)
• Потребление нагревателя: менее 750 мВт
• Рабочая температура: от 14 до 122 °F (от -10 до 50 °C)
• Сопротивление нагрузки: 200 кОм
• Чувствительность S: Rs(в воздухе)/Rs(0,4 мг/л спирта)≥5
• Сопротивление считывания Rs: 2 кОм-20 кОм (в 0,4 мг/л спирта)
• Размеры: 32 х 22 х 16 мм

Альтернативные датчики газа MQ-3

Название датчика	Газ для измерения
MQ-2	Метан, бутан, сжиженный нефтяной газ, дым
MQ-3	Спирт, этанол, дым
MQ-4	Метан, СПГ
MQ-5	Природный газ, СНГ
MQ-6	СНГ, бутан
MQ-7	Оксид углерода
MQ-8	Газообразный водород
MQ-9	Угарный газ, легковоспламеняющиеся газы
MQ131	Озон
MQ135	Качество воздуха
MQ136	Сероводородный газ
MQ137	Аммиак
MQ138	Бензол, толуол, спирт, пропан, газообразный формальдегид, водород
MQ214	Метан, природный газ
MQ216	Природный газ, Угольный газ
МК303А	Алкоголь, Этанол, дым
МК306А	СНГ, бутан
МК307А	Оксид углерода
МК309А	Угарный газ, легковоспламеняющийся газ

MQ-3 Эквивалентные датчики

MQ-2, MQ214 (обнаружение метана), MQ303A

Краткий подробный подробный характер для GAS-SENSOR

2 MQ-3. обнаружение алкоголя, бензина, CH ₄ , гексан, сжиженный нефтяной газ, CO. Чувствительным материалом датчика газа MQ-3 является SnO ₂ , который имеет более низкую проводимость в чистом воздухе. При наличии целевого спиртового газа проводимость датчика становится выше вместе с ростом концентрации газа. Датчик газа MQ-3 обладает высокой чувствительностью к алкоголю и имеет хорошую устойчивость к бензину, дыму и парам.

Этот датчик обеспечивает аналоговый резистивный выход в зависимости от концентрации алкоголя. При наличии спиртового газа проводимость датчика увеличивается вместе с увеличением концентрации газа.

Сопротивление между контактами A и B внутри датчика изменяется при обнаружении алкоголя. Чем больше спирта, тем ниже сопротивление. Алкоголь измеряется путем измерения этого сопротивления. Датчик и нагрузочный резистор образуют делитель напряжения, и чем ниже сопротивление датчика, тем выше будет показание напряжения.

Структура и конфигурация датчика газа MQ-3 показаны на рисунке выше для конфигурации A или B, датчик состоит из микро AL ₂ O ₃ керамическая трубка, чувствительный слой из диоксида олова (SnO ₂ ), измерительный электрод и нагреватель закреплены на корке из пластика и сетки из нержавеющей стали. Нагреватель обеспечивает необходимые условия для работы чувствительных компонентов. Оболочка MQ-3 имеет 6 контактов, 4 из них используются для получения сигналов, а другие 2 используются для обеспечения тока нагрева.

 

Применение датчика газа MQ-3

• Сигнализация превышения уровня газа
• Алкотестер
• Портативный детектор алкоголя
• Автономное/фоновое сенсорное устройство
• Оборудование для мониторинга окружающей среды

 

2D-модель датчика MQ-3 (конфигурации A и B)

Бирки

Датчик алкоголя

Датчик газа

MQ-3 Датчик алкоголя Анализатор дыхания Детектор газа Детектор этанола Модуль Arduino

• {{выделение}}

toFixed(2))»> 14,95 $

Деталь №: VUPN1548

Купить {{ price.low }}+

${{ parseFloat(price.price).toFixed(2) }}

Сохранить {{ Math.floor(((product_selected().prices[0].price — price.price) / product_selected().prices[0].price) * 100) }}%

Посмотреть корзину »

{{ product_selected().in_stock }} в наличии для немедленной отправки.

Этого товара в данный момент нет в наличии.

Перейти в корзину »

Recommended Products

{{ rp[‘product_title’] }}

${{ rp[‘product_price’] }}

Product Description

---

 

 

Have you ever wanted to make свой собственный алкотестер? Может быть, вы просто хотите добавить алкотестер к случайным вещам?

 

Проверьте этот модуль!!

 

Применение модуля:

Другие места Определение содержания паров этанола в этаноле (этаноле), полевые испытания водителей транспортных средств и другого непьющего и обслуживающего персонала

 

Характеристики модуля:
1 качественный дизайн с двумя панелями, с индикатором питания и инструкциями по выходу сигнала TTL;

2 , сигнал переключения, имеющий выход DO (TTL) и аналоговый выход AO;
3, Низкий допустимый выходной сигнал TTL. (Сигнал низкого уровня, когда выходной свет может быть напрямую подключен к микроконтроллеру или релейному модулю)
4, аналоговое выходное напряжение, чем выше концентрация, тем выше напряжение.
5 , для обнаружения алкоголя имеют лучшую чувствительность.
6 , есть четыре отверстия для винтов для удобного позиционирования ;
7 Размеры продукта: 32 (Д) * 20 (Ш) * 22 (В)
8 , имеет длительный срок службы и надежную стабильность
9 , быстрое реагирование и характеристики восстановления

Электрические свойства:
Входное напряжение: 5 В пост. тока Потребляемая мощность (ток): 150 мА
Выход DO: цифровые TTL 0 и 1 (0,1 и 5 В) максимальная концентрация напряжения около 4 В
Особое примечание: после подачи питания на датчик необходимо прогреть около 20 с, измеренные данные были стабильными, датчик тепла является нормальным явлением, потому что внутренний нагревательный провод, если он горячий, не является нормальным.

Проводка:
1, VCC: положительный источник питания (5 В)
2, GND: отрицательное напряжение питания
3, DO: выход сигнала переключения TTL
4, AO: выход аналогового сигнала

 

Этот модуль изготовлен с использованием датчика содержания спирта MQ3.