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Grove - 氧气传感器(MIX8410)

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Grove - 氧气传感器(MIX8410)是一种用于测试空气中氧气浓度的传感器，基于电化学电池的原理工作。当输出与氧气浓度成正比的电压值时，您可以参考氧气浓度线性特性图清楚地了解当前的氧气浓度。它非常适合在环境保护中检测氧气浓度。Grove - 氧气传感器(MIX8410)是一个有机反应模块，当将其置于空气中时可以提供少量电流，我们不需要为其提供外部电源，输出电压会随着时间电流的变化而变化。

Grove - 氧气传感器(MIX8410)相比旧版本Grove - 氧气传感器(ME2-O2-Ф20)是一个新发布的版本。那么我们在哪些方面进行了更新呢？新版本采用了先进的防泄漏处理，大大降低了泄漏概率，解决了旧版本的泄漏问题。新版本的输出电流更低，因此电解液消耗更慢，传感器寿命更长。此外，新旧版本的底部引脚、物理尺寸、顶部驱动板和使用方法都是相同的。

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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​

  • 高灵敏度(0.1±0.03 mA)，线性输出
  • 高稳定性，响应时间<10秒
  • 环保设计
  • 先进的防泄漏技术，大大降低泄漏概率
  • 低输出电流，传感器寿命更长
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有关Grove模块的更多详细信息，请参考Grove系统

规格参数​

项目参数
测量范围0-25%
过载浓度30%
灵敏度0.05~0.15 mA(在空气中)
重复性±2%
响应时间(t90)＜ 10s
稳定性＜ 2% / 月
推荐负载100Ω
长期漂移＜ 5% / 年
温度范围-20 °C~50 °C
预热时间20分钟
存储温度0-25 °C
输入电压3.3V / 5V
检测寿命两年(空气中)
note

安装时可以焊接引线，禁止焊接接触传感器； 通电老化时间不少于30分钟； 避免长期接触有机挥发性溶剂； 使用或存储环境不能是酸碱环境。

硬件​

电压转换器

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XC6206332MR 将 3.3v/5v 输入转换为 3.3v。

电流源

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MIX8410-O2 是电流源。标签 #3 点的电压为 R7 * 电流(MIX8410-O2)。

放大器

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放大器的增益为 241，SIGA 电压是标签 #3 点电压的 241 倍。

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这里是 MIX8410 输出电流与 O2 浓度之间的相关性。20% 浓度 O2 的电流约为 96uA。因此 Grove SIGA 电压 @ 20% 浓度 = R7 * 电流(MIX8410) * 241 = 100 * 96uA * 241 = 2.314V。

warning

由于个体差异，MIX8410 的电流范围为 8uA~100uA。因此传感器输出电压也会有所不同。请在开始时将传感器暴露在新鲜空气中，并获取输出电压的读数作为参考。您可以参考此示例在开始时进行校准，然后读取传感器值。

支持的平台​

ArduinoRaspberry Pi

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caution

上述提到的支持平台表示该模块的软件或理论兼容性。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​

note

本章节基于 Win10 和 Arduino IDE 1.7.9

这个新的 Grove 气体传感器 O2(MIX8410) 的使用方法与旧版 ME2-O2-Ф20 完全相同。

这是一个易于使用的模块，您需要做的就是将信号引脚（Grove 线缆的黄色引脚）连接到控制器的 ADC 输入端。如果您的控制器没有内置 ADC，建议使用 Grove - I2C ADC。

这里我们将通过一个简单的演示来展示 Grove - 氧气传感器(MIX8410) 的工作原理。首先，您需要准备以下物品：

Seeeduino V4Grove - 氧气传感器(MIX8410)Base Shield

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连接​

得益于 Grove 系列模块的优势，您无需焊接或使用面包板，只需将模块连接到 Base Shield 的正确端口即可。在这个演示中，我们只有一个 Grove 模块。

  • Grove - 氧气传感器(MIX8410) 是一个模拟输入模块，在此演示中我们将其连接到 A0

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###将代码上传到 Arduino

将以下代码复制到 Arduino IDE。

// Grove - 气体传感器(O2) 测试代码
// 注意:
// 1. 传感器需要大约 5-10 分钟的预热时间
// 2. 如需要请修改 VRefer

const float VRefer = 3.3;       // adc 参考电压

const int pinAdc   = A0;

void setup() 
{
    // 在这里放置您的设置代码，只运行一次:
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("Grove - 氧气传感器(MIX8410) 测试代码...");
}

void loop() 
{
    // 在这里放置您的主要代码，重复运行:
    float Vout =0;
    Serial.print("Vout =");

    Vout = readO2Vout();
    Serial.print(Vout);
    Serial.print(" V, O2 浓度为 ");
    Serial.println(readConcentration());
    delay(500);
}

float readO2Vout()
{
    long sum = 0;
    for(int i=0; i<32; i++)
    {
        sum += analogRead(pinAdc);
    }
    
    sum >>= 5;
    
    float MeasuredVout = sum * (VRefer / 1023.0);
    return MeasuredVout;
}

float readConcentration()
{
    // Vout 采样参考 3.3V
    float MeasuredVout = readO2Vout();
    
    //float Concentration = FmultiMap(MeasuredVout, VoutArray,O2ConArray, 6);
    //当输出电压为 2.0V 时,
    float Concentration = MeasuredVout * 0.21 / 2.0;
    float Concentration_Percentage=Concentration*100;
    return Concentration_Percentage;
}

然后选择正确的开发板和 COM 端口，接着点击上传按钮，这个过程需要几秒钟。

###获取数据

打开 Arduino IDE 的串口监视器，您现在就可以获取数据了。

warning

传感器需要大约 20~30 分钟的预热时间，否则您会得到较大的数值。

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开始使用树莓派（配合Grove树莓派底板）​

硬件​

  • 步骤 1. 本项目使用的物品：
树莓派Grove树莓派底板Grove - 气体传感器 O₂(MIX8410)

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  • 步骤 2. 将Grove底板插入树莓派。
  • 步骤 3. 将Grove - 气体传感器 O₂(MIX8410)连接到底板的模拟端口A0。
  • 步骤 4. 通过USB线将树莓派连接到PC。

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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. 执行以下命令创建python代码。
cd grove.py/grove/
nano MIX8410.py


  • 步骤 4. 将以下代码复制到文件中：
import time , sys, math
from adc import ADC

__all__ = ["GroveMix8410Sensor"]

VRefer = 3.3
total = 0
Measuredvout = 0

class GroveMix8410:



    def __init__(self, channel):
        self.channel = channel
        self.adc = ADC()
    
    @property
    def Mix8410(self):
        value = self.adc.read(self.channel)
        if value != 0:
            voltage = value*3.3/1024.0
            Mix8410Value = voltage* 0.21 *100/ 2.0
            return Mix8410Value
        else:
            return 0

Grove = GroveMix8410

def main():
    if len(sys.argv) < 2:
        print('Usage: {} adc_channel'.format(sys.argv[0]))
        sys.exit(1)
 
    sensor = GroveMix8410(int(sys.argv[1]))
    print('Detecting 02 value...')
 
    while True:
        print('Mix8410 Value: {0}'.format(sensor.Mix8410))
        time.sleep(1)
 
if __name__ == '__main__':
    main()

  • 步骤 5. 使用Ctrl+O保存，Ctrl+X退出。
  • 步骤 6. 运行以下命令执行：
python MIX8410.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 MIX8410.py 0

Detecting 02 value...
Mix8410 Value: 23.6419354839
Mix8410 Value: 23.9129032258
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.8451612903
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9806451613
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9806451613
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9129032258
Mix8410 Value: 23.9129032258
Mix8410 Value: 23.9129032258
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9129032258


原理图在线查看器​

资源​

项目​

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技术支持与产品讨论​

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