Grove - ガスセンサー(MQ5)

note

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https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

Grove - ガスセンサー(MQ5)モジュールは、ガス漏れ検知（家庭および産業用）に役立ちます。このセンサーはH2、LPG、CH4、CO、アルコールの検出に適しています。高感度と高速応答時間により、測定を迅速に行うことができます。センサーの感度は、ポテンショメーターを使用して調整可能です。

注意

センサーの値は、許容誤差範囲内でガス濃度の概略的な傾向を反映するだけであり、正確なガス濃度を示すものではありません。空気中の特定の成分を検出するには、通常、より正確で高価な機器が必要であり、単一のガスセンサーでは実現できません。プロジェクトで非常に正確なレベルのガス濃度を取得することを目的としている場合、このガスセンサーはお勧めできません。

センサー	ガスタイプ	今すぐ購入
MQ2	可燃性ガス、煙
MQ3	アルコール蒸気
MQ5	LPG、天然ガス、都市ガス
MQ9	一酸化炭素、石炭ガス、液化ガス

tip

[Seeed ガスセンサー選択ガイド](https://wiki.seeedstudio.com/ja/Seeed_Gas_Sensor_Selection_Guide/)を公開しました。このガイドは、あなたのニーズに最適なガスセンサーを選ぶのに役立ちます。

特徴

• 広い検知範囲
• 安定性が高く長寿命
• 高速応答と高感度

仕様

項目	パラメータ	最小値	典型値	最大値	単位
VCC	動作電圧	4.9	5	5.1	V
PH	ヒーター消費電力	0.5	-	800	mW
RL	負荷抵抗		調整可能
RH	ヒーター抵抗	-	31±10%	-	Ω
Rs	検知抵抗	10	-	60	kΩ
Scope	検知濃度範囲	200	-	10000	ppm

応用例

• ガス漏れ検知
• 玩具

ハードウェア概要

これはアナログ出力センサーです。このセンサーは Grove Base Shield の任意のアナログソケットに接続する必要があります。このチュートリアルで使用される例では、A0 アナログピンを使用しています。このモジュールを Base Shield の A0 ポートに接続してください。

ジャンパーワイヤーを使用して、以下の表に示す接続方法で Grove モジュールを Arduino に直接接続することも可能です：

Arduino	ガスセンサー
5V	VCC
GND	GND
NC	NC
Analog A0	SIG

ガスセンサーからの出力電圧は、ガス濃度が増加すると上昇します。感度はポテンショメーターを調整することで変更できます。

センサーの最適な予熱時間は24時間以上であることに注意してください。MQ-5センサーに関する詳細情報については、**リソース**セクションで提供されているデータシートを参照してください。

対応プラットフォーム

Arduino	Raspberry Pi

caution

上記で対応プラットフォームとして記載されているものは、モジュールのソフトウェアまたは理論的な互換性を示しています。ほとんどの場合、Arduino プラットフォーム用のソフトウェアライブラリまたはコード例のみを提供しています。すべての可能な MCU プラットフォームに対してソフトウェアライブラリやデモコードを提供することはできません。そのため、ユーザー自身でソフトウェアライブラリを作成する必要があります。

はじめに

Arduinoで遊ぶ

必要な材料

Seeeduino V4.2	Base Shield	Grove - Gas Sensor(MQ5)
今すぐ購入	今すぐ購入	今すぐ購入

Grove - Gas Sensor(MQ5)をA0ポートに接続してください。上記の画像のように接続します。

ガス検知：基本例

この例では、センサーをA0ピンに接続します。センサーから読み取った電圧が表示されます。この値を閾値として使用し、ガス濃度の増減を検知することができます。

注意

特定の空気条件に対する閾値を見つけるために追加のツールが必要です。その後、コード内で閾値を設定してください。

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);
}

測定：概算

この例では、ガス濃度の概算を知る方法を示します。MQ5センサーのデータシートによると、これらの方程式は標準条件下でテストされており、校正されていません。温度や湿度の変化によって異なる場合があります。

1. ガスセンサーを清浄な空気環境に置き、以下のプログラムをアップロードしてください。

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

void loop() {
    float sensor_volt;
    float RS_air; // 清浄な空気中でRSの値を取得
    float R0;  // H2中でR0の値を取得
    float sensorValue;

        /*--- 100回のテストで平均データを取得 ---*/
    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; // *RLを省略
    R0 = RS_air/6.5; // グラフから清浄な空気中でのRS/R0比率は6.5（WebPlotDigitizerを使用して取得）

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

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

2. 次に、Arduino IDEのシリアルモニターを開きます。R0の値を記録し、この値を次のプログラムで使用する必要があります。読み取り値が安定した後にR0を記録してください。

以下のR0を上記でテストしたR0の値に置き換えてください。センサーを上記のいずれかのガスにさらしてください。

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

void loop() {

    float sensor_volt;
    float RS_gas; // ガス中でのRS値を取得
    float ratio; // RS_GAS/RS_airの比率を取得
    int sensorValue = analogRead(A0);
    sensor_volt=(float)sensorValue/1024*5.0;
    RS_gas = (5.0-sensor_volt)/sensor_volt; // *RLを省略

          /*-最初のテストのデモでのR0の値に置き換えてください-*/
    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);

}

次に、以下の図からガス濃度を取得できます。

図によると、テスト可能な最小濃度は200ppm、最大濃度は10000ppmであることがわかります。つまり、0.02%から1%の間のガス濃度を取得できます。ただし、比率と濃度の関係が非線形であるため、公式を提供することはできません。

Raspberry Piで遊ぶ (Grove Base Hat for Raspberry Piを使用)

ハードウェア

• ステップ1. このプロジェクトで使用するもの：

Raspberry pi	Grove Base Hat for RasPi	Grove - Gas Sensor(MQ5)
今すぐ購入	今すぐ購入	今すぐ購入

• ステップ2. Grove Base HatをRaspberry Piに接続します。
• ステップ3. Grove - Gas Sensor(MQ5)をBase HatのA0ポートに接続します。
• ステップ4. Raspberry PiをUSBケーブルを介してPCに接続します。

note

ステップ3では、Grove - Gas Sensor(MQ5)を**任意のアナログポート**に接続できますが、対応するポート番号に合わせてコマンドを変更することを忘れないでください。

ソフトウェア

• ステップ 1. Setting Software に従って開発環境を設定します。
• ステップ 2. grove.pyライブラリをクローンしてソースファイルをダウンロードします。

cd ~
git clone https://github.com/Seeed-Studio/grove.py

• ステップ 3. 以下のコマンドを実行してコードを書きます。

cd grove.py/grove
nano grove_gas_sensor_mq5.py

次に、以下のコードをこのファイルにコピーし、++ctrl+x++を押して終了し、保存します。

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


class GroveGasSensorMQ5:

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

    @property
    def MQ5(self):
        value = self.adc.read(self.channel)
        return value

Grove = GroveGasSensorMQ5


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

    sensor = GroveGasSensorMQ5(int(sys.argv[1]))

    print('Detecting...')
    while True:
        print('Gas value: {0}'.format(sensor.MQ5))
        time.sleep(.3)

if __name__ == '__main__':
    main()

• ステップ 4. 以下のコマンドを実行してコードを実行します。

python grove_gas_sensor_mq5.py  0

tip

すべてが正常に動作すれば、以下の結果が表示されます。

pi@raspberrypi:~/grove.py/grove $ python grove_gas_sensor_mq5.py  0
Detecting...
Gas value: 28
Gas value: 28
Gas value: 27
Gas value: 26
Gas value: 26
^CTraceback (most recent call last):
  File "grove_gas_sensor_mq5.py", line 69, in <module>
    main()
  File "grove_gas_sensor_mq5.py", line 66, in main
    time.sleep(.3)
KeyboardInterrupt

このプログラムを終了するには、++ctrl+c++を押すだけです。

:::notice アナログポートの場合、シルクスクリーンのピン番号はA0, A1のようになっていますが、コマンドでは0や1というパラメータを使用します。デジタルポートと同じです。そのため、モジュールを正しいポートに接続してください。そうしないとピンの競合が発生する可能性があります。 :::

リソース

推奨読書 / 参考資料

• ガスセンサーの選び方
• LELとは

回路図

• Grove Gas Sensor - EAGLE (回路図と基板ファイル)
• Grove Gas Sensor - PDF回路図

データシート

• MQ-5 データシート

技術サポート & 製品ディスカッション

産業用センサーへのアップグレード可能

SenseCAP S2110コントローラーとS2100データロガーを使用することで、Groveを簡単にLoRaWAN®センサーに変えることができます。Seeedはプロトタイピングをサポートするだけでなく、SenseCAPシリーズの堅牢な産業用センサーを使用してプロジェクトを拡張する可能性も提供します。

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