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Grove - 气体传感器(MQ3)

pir

Grove - 气体传感器(MQ3)模块对于气体泄漏检测（家庭和工业）非常有用。它适用于检测酒精、苯、CH4、己烷、液化石油气、一氧化碳。由于其高灵敏度和快速响应时间，可以尽快进行测量。传感器的灵敏度可以通过电位器进行调节。

注意

传感器值仅反映在允许误差范围内气体浓度的近似趋势，它不代表确切的气体浓度。检测空气中的某些成分通常需要更精确和昂贵的仪器，这不能用单个气体传感器来完成。如果您的项目旨在获得非常精确水平的气体浓度，那么我们不推荐这个气体传感器。

传感器

气体类型

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MQ2可燃气体、烟雾
MQ3酒精蒸汽
MQ5液化石油气、天然气、城市煤气
MQ9一氧化碳、煤气、液化气
tip

我们已经发布了Seeed气体传感器选择指南，它将帮助您选择最适合您需求的气体传感器。

特性​

  • 对酒精高敏感度，对苯的敏感度较小
  • 稳定且使用寿命长
  • 响应快速且高敏感度
tip

更多关于Grove模块的详细信息请参考Grove系统

规格参数​

项目参数最小值典型值最大值单位
VCC工作电压4.955.1V
PH加热功耗0.5-750mW
RL负载电阻可调
RH加热器电阻-33-Ω
Rs传感电阻1-8MΩ
Scope检测浓度范围0.05-10mg/L

应用​

  • 酒精检测器。
  • 酒精测试仪。
  • 玩具。

硬件概述​

这是一个模拟输出传感器。需要连接到Grove底板的任意一个模拟接口。本教程中使用的示例使用A0模拟引脚。将此模块连接到底板的A0端口。

也可以通过跳线直接将Grove模块连接到Arduino，连接方式如下表所示：

Arduino气体传感器
5VVCC
GNDGND
NCNC
Analog A0SIG

当气体浓度增加时，气体传感器的输出电压会增加。可以通过调节电位器来调整灵敏度。请注意传感器的最佳预热时间为24小时以上。有关MQ-3传感器的详细信息，请参考资源部分提供的数据手册。

支持的平台​

ArduinoRaspberryArduPy

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caution

上述提到的支持平台是/是该模块软件或理论兼容性的指示。在大多数情况下，我们只为Arduino平台提供软件库或代码示例。不可能为所有可能的MCU平台提供软件库/演示代码。因此，用户必须编写自己的软件库。

入门指南​

与Arduino一起使用​

Seeeduino V4.2Base ShieldGrove - 气体传感器(MQ3)

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如上图所示，将Grove - 气体传感器(MQ3)连接到A0端口。

气体检测：基础示例​

在这个示例中，传感器连接到A0引脚。显示从传感器读取的电压值。这个值可以用作阈值来检测气体浓度的任何增加/减少。

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  float sensor_volt;
  float sensorValue;
 
  sensorValue = analogRead(A0);
  sensor_volt = sensorValue/1024*5.0;
 
  Serial.print("sensor_volt = ");
  Serial.print(sensor_volt);
  Serial.println("V");
  delay(1000);
}

测量：近似值​

这个示例演示了一种了解气体近似浓度的方法。根据MQ3传感器的数据手册，这些方程式是在标准条件下测试的，并未经过校准。它可能会因温度或湿度的变化而有所不同。

  1. 将气体传感器置于清洁空气环境中。上传下面的程序。
void setup()
{
    Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
    float sensor_volt;
    float RS_air; //  在清洁空气中获取RS的值
    float R0;  // 在酒精中获取R0的值
    float sensorValue;

    /*--- 通过测试100次获取平均数据 ---*/
    for(int x = 0 ; x < 100 ; x++)
    {
        sensorValue = sensorValue + analogRead(A0);
    }
    sensorValue = sensorValue/100.0;
    /*-----------------------------------------------*/

    sensor_volt = sensorValue/1024*5.0;
    RS_air = (5.0-sensor_volt)/sensor_volt; // 省略 *RL
    R0 = RS_air/60.0; // 从图表中得出清洁空气中RS/R0的比值为60（使用WebPlotDigitizer找到）

    Serial.print("sensor_volt = ");
    Serial.print(sensor_volt);
    Serial.println("V");

    Serial.print("R0 = ");
    Serial.println(R0);
    delay(1000);

}
  1. 然后，打开Arduino IDE的串口监视器。记下R0的值，这需要在下一个程序中使用。请在读数稳定后记下R0值。

将下面的R0替换为上面测试的R0值。将传感器暴露在上面列出的任何一种气体中。

void setup() {
    Serial.begin(9600);
}

void loop() {

    float sensor_volt;
    float RS_gas; // 在气体中获取RS的值
    float ratio; // 获取RS_GAS/RS_air的比值
    int sensorValue = analogRead(A0);
    sensor_volt=(float)sensorValue/1024*5.0;
    RS_gas = (5.0-sensor_volt)/sensor_volt; // 省略 *RL

    /*-将名称"R0"替换为第一次测试演示中R0的值-*/
    ratio = RS_gas/R0;  // ratio = RS/R0
    /*-----------------------------------------------------------------------*/

    Serial.print("sensor_volt = ");
    Serial.println(sensor_volt);
    Serial.print("RS_ratio = ");
    Serial.println(RS_gas);
    Serial.print("Rs/R0 = ");
    Serial.println(ratio);

    Serial.print("\n\n");

    delay(1000);

}

现在，我们可以从下图中获取气体浓度。

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根据图表，我们可以看到我们能够测试的最小浓度是0.1mg/L，最大浓度是10mg/L。但是，我们无法提供公式，因为比率和浓度之间的关系是非线性的。不过，我们也可以将mg/L转换为ppm，这样可能更方便我们观察数值。

与树莓派一起使用（配合Grove树莓派扩展板）​

硬件​

  • 步骤1. 本项目中使用的物品：
树莓派Grove树莓派扩展板Grove - 气体传感器(MQ3)

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  • 步骤2. 将Grove扩展板插入树莓派。
  • 步骤3. 将Grove - 气体传感器(MQ3)连接到扩展板的A0端口。
  • 步骤4. 通过USB线将树莓派连接到PC。

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note

对于步骤3，您可以将Grove - 气体传感器(MQ3)连接到任何模拟端口，但请确保您在命令中使用相应的端口号。

软件​

  • 步骤1. 按照设置软件配置开发环境。
  • 步骤2. 通过克隆grove.py库下载源文件。
cd ~
git clone https://github.com/Seeed-Studio/grove.py

  • 步骤3. 执行以下命令编写代码。
cd grove.py/grove
nano grove_gas_sensor_mq3.py

然后您应该在此文件中复制以下代码，并按++ctrl+x++退出并保存。

import math
import sys
import time
from grove.adc import ADC


class GroveGasSensorMQ3:

    def __init__(self, channel):
        self.channel = channel
        self.adc = ADC()

    @property
    def MQ3(self):
        value = self.adc.read(self.channel)
        return value

Grove = GroveGasSensorMQ3


def main():
    if len(sys.argv) < 2:
        print('Usage: {} adc_channel'.format(sys.argv[0]))
        sys.exit(1)

    sensor = GroveGasSensorMQ3(int(sys.argv[1]))

    print('Detecting...')
    while True:
        print('Gas value: {0}'.format(sensor.MQ3))
        time.sleep(.3)

if __name__ == '__main__':
    main()

  • 步骤4. 执行以下命令运行代码。
python grove_gas_sensor_mq3.py  0
success

如果一切顺利，您将能够看到以下结果

pi@raspberrypi:~/grove.py/grove $ python grove_gas_sensor_mq3.py 0
Detecting...
Gas value: 564
Gas value: 564
Gas value: 564
Gas value: 565
Gas value: 565
Gas value: 565
Gas value: 566
Gas value: 566
Gas value: 566
Gas value: 566
Gas value: 566
^CTraceback (most recent call last):
  File "grove_gas_sensor_mq3.py", line 69, in <module>
    main()
  File "grove_gas_sensor_mq3.py", line 66, in main
    time.sleep(.3)
KeyboardInterrupt

您可以通过简单地按++ctrl+c++退出此程序。

note

您可能已经注意到，对于模拟端口，丝印引脚号类似于A0, A1，但在命令中我们使用参数0和1，就像数字端口一样。所以请确保您将模块插入正确的端口，否则可能会出现引脚冲突。

与Wio Terminal一起使用（ArduPy）​

硬件​

  • 步骤1. 准备以下物品：
Wio TerminalGrove - 气体传感器(MQ3)

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  • 步骤2. 将Grove - 气体传感器(MQ3)连接到Wio Terminal的A0端口。

  • 步骤3. 通过USB Type-C线将Wio Terminal连接到PC。

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软件​

  • 步骤1. 按照ArduPy入门指南在Wio Terminal上配置ArduPy开发环境。

  • 步骤2. 确保ArduPy固件已刷入Wio Terminal。更多信息，请参考这里。

aip build
aip flash
  • 步骤3. 复制以下代码并保存为ArduPy-mq3.py：
from machine import Pin, ADC
from machine import LCD
from machine import Sprite
import time

mq3 = ADC(Pin(13))
lcd = LCD()
spr = Sprite(lcd) # Create a buff

def main():
    spr.createSprite(320, 240)
    while True:
        spr.setTextSize(2)
        spr.fillSprite(spr.color.BLACK)
        spr.setTextColor(lcd.color.BLUE)
        spr.drawString("MQ3 Reading", 90, 10)
        spr.drawFastHLine(40, 35, 240, lcd.color.DARKGREY)
        spr.setTextColor(lcd.color.WHITE)
        spr.drawString("- Current Level: ", 20, 50)
        spr.drawNumber(mq3.read(), 220,50)
        spr.pushSprite(0,0)
        time.sleep_ms(500)

        print("MQ3 Gas Sensor Reading is: ", mq3.read())

if __name__ == "__main__":
    main()
  • 步骤 4. 将 ArduPy-mq3.py 保存到您知道的位置。运行以下命令并将 <YourPythonFilePath> 替换为您的 ArduPy-mq3.py 位置。
aip shell -n -c "runfile <YourPythonFilePath>"
# 示例:
# aip shell -n -c "runfile /Users/ansonhe/Desktop/ArduPy-mq3.py"
  • 步骤 5. 我们将看到气体值显示在终端上，如下所示，并显示在 Wio Terminal LCD 屏幕上。
ansonhe@Ansons-Macbook-Pro ~:aip shell -n -c "runfile /Users/ansonhe/Desktop/ArduPy-mq3.py"
Positional argument (/dev/cu.usbmodem1413101) takes precedence over --open.
Connected to ardupy
MQ3 Gas Sensor Reading is:  609
MQ3 Gas Sensor Reading is:  611
MQ3 Gas Sensor Reading is:  614
MQ3 Gas Sensor Reading is:  616
MQ3 Gas Sensor Reading is:  618
MQ3 Gas Sensor Reading is:  621
MQ3 Gas Sensor Reading is:  623
MQ3 Gas Sensor Reading is:  625
MQ3 Gas Sensor Reading is:  627
MQ3 Gas Sensor Reading is:  628
MQ3 Gas Sensor Reading is:  629
MQ3 Gas Sensor Reading is:  632

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原理图在线查看器​

资源​

推荐阅读 / 参考资料

原理图

数据手册

技术支持与产品讨论​

可升级为工业传感器​

使用 SenseCAP S2110 控制器和 S2100 数据记录器，您可以轻松将 Grove 转换为 LoRaWAN® 传感器。Seeed 不仅帮助您进行原型设计，还为您提供了使用 SenseCAP 系列坚固的工业传感器扩展项目的可能性。

IP66 外壳、蓝牙配置、与全球 LoRaWAN® 网络的兼容性、内置 19 Ah 电池以及来自 APP 的强大支持使 SenseCAP S210x 成为工业应用的最佳选择。该系列包括土壤湿度、空气温湿度、光照强度、CO2、EC 和 8 合 1 气象站传感器。为您下一个成功的工业项目尝试最新的 SenseCAP S210x。

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