ماژول MQ9 سنسور تشخیص گاز کربن مونوکسید

سنسور گاز MQ9

سنسور گاز MQ9 یک سنسور گازی الکتروشیمیایی است که برای شناسایی و اندازه‌گیری غلظت گازهای مختلف در هوا به کار می‌رود. این سنسور قابلیت شناسایی گازهایی مانند کربن مونوکسید (CO)، متان (CH4) و نیتروژن اکسیدها (NOx) را دارد.MQ9 به عنوان یک سنسور گازی شناخته می‌شود که از رزین های حساس به گاز ساخته شده است. این سنسور از یک المنت الکتروشیمیایی برای اندازه‌گیری غلظت گازها استفاده می‌کند. سیگنال خروجی این سنسور با توجه به غلظت گاز در محیط، تغییر می‌کند. سیگنال خروجی سنسور به صورت آنالوگ است و با استفاده از یک مبدل آنالوگ به دیجیتال به داده‌های قابل استفاده برای کاربرد‌های مختلف تبدیل می‌شود.استفاده از سنسورهای MQ9 در کنترل غلظت گازهای خطرناک مانند CO در محیط‌های داخلی و خارجی و همچنین در صنعت خودروسازی و انرژی بسیار رایج است.

ویژگی های سنسور گاز MQ9

• ولتاژ کاری: 5 ولت DC
• محدوده غلظت اندازه‌گیری شده توسط سنسور:
• کربن مونوکسید (CO): 10 تا 1000 پی پی ام
• متان (CH4): 100 تا 10000 پی پی ام
• نیتروژن اکسیدها (NOx): 1 تا 100 پی پی ام
• دمای کاری: -10 تا +50 درجه سلسیوس
• رطوبت نسبی: 95 درصد
• وزن: 5 گرم
• اندازه: 32 * 22 * 27 میلی‌متر
• روش اندازه‌گیری: الکتروشیمیایی
• خروجی سیگنال: آنالوگ
• زمان پاسخگویی: کمتر از 10 ثانیه
• عمر مفید: بیش از 5 سال (با شرایط کاری مناسب)
• محدوده ولتاژ خروجی: 0 تا 4 ولت

بررسی پایه های سنسور گاز MQ9

• پایه VCC: ولتاژ تغذیه سنسور، به 5 ولت DC متصل می‌شود.
• پایه GND: مربوط به زمین سنسور و به‌عنوان اتصال ارت با استفاده از یک پایه زمین عمومی (Common Ground) به سیستم متصل می‌شود.
• پایه AOUT: سیگنال خروجی آنالوگ سنسور که با استفاده از یک مبدل آنالوگ به دیجیتال به داده‌هایی قابل استفاده برای کاربرد‌های مختلف تبدیل می‌شود.
• پایه DOUT: سیگنال خروجی دیجیتال سنسور، که وضعیت آن تغییر می‌کند در صورتی که غلظت گاز بیشتر از یک حد آستانه مشخص شده باشد.

به همراه سنسور گاز MQ9 چه اقلامی باید خریداری شود؟

• برد آردوینو 
• برد ESP32, ESP8266, RP2040
• کابل فلت
• برد بورد
• فیبر

راه اندازی سنسور گاز MQ9 با آردوینو

در ادامه یک نمونه کد ساده برای خواندن خروجی آنالوگ سنسور MQ9 و تبدیل آن به مقدار غلظت گاز کربن منوکسید (CO) در واحد بخش بر میلیون (ppm) نوشته شده است. در کد بالا، ابتدا پین ورودی آنالوگی که به سنسور MQ9 متصل شده است (در این مثال A0)، ولتاژ تغذیه به سنسور (در این مثال 5 ولت)، و مقدار Ro سنسور در کیلو اهم (که باید برای سنسور خود کالیبره شود) تعریف می شوند.در تابع loop()، ابتدا مقدار آنالوگ سنسور با استفاده از تابع analogRead() خوانده می شود و سپس با استفاده از یک فرمول ساده، به مقدار مقاومت در کیلو اهم تبدیل می شود. 

int CO_pin = A0;  // analog input pin for MQ9 sensor
int Vcc = 5;      // supply voltage to MQ9 sensor in volts
float Ro = 9.83;  // Ro value of MQ9 sensor in kohm (you need to calibrate this for your sensor)

void setup() {
  Serial.begin(9600);  // initialize serial communication
}

void loop() {
  int sensor_value = analogRead(CO_pin);  // read the raw sensor value
  float Rs = ((1023.0 / sensor_value) - 1.0) * 10.0;  // convert to resistance in kohm
  float CO_ppm = (log10(Rs / Ro) - 1.15) / (-0.38);  // convert to CO concentration in ppm
  Serial.print("CO concentration: ");
  Serial.print(CO_ppm);
  Serial.println(" ppm");
  delay(1000);  // wait for 1 second before taking next reading
}

راه اندازی سنسور گاز MQ9 با میکروپایتون و ESP32 , RP2040

یک کد نمونه Micropython برای خواندن خروجی آنالوگ سنسور MQ9 و تبدیل آن به مقدار غلظت گاز کربن مونوکسید (CO) در قسمت در میلیون (ppm) وجود دارد.در کد فوق، ابتدا ماژول های لازم را وارد می کنیم و ورودی آنالوگ را تعریف می کنیم (در این حالت پین 36) برای سنسور MQ9، ولتاژ تامین برای سنسور (5 ولت)، و مقدار Ro سنسور در کیلو اهم (که برای سنسور خاص شما باید کالیبره شود).در حلقه اصلی، مقدار آنالوگ را از سنسور با استفاده از تابع read() کلاس ADC می خوانیم، سپس آن را با یک فرمول ساده به مقدار مقاومت در کیلوااهم تبدیل می کنیم. سپس از یک فرمول دیگر، بر اساس منحنی حساسیت سنسور MQ9، برای تبدیل مقاومت به غلظت CO در ppm استفاده می کنیم.در نهایت، مقدار غلظت CO را به کنسول چاپ می کنیم و 1 ثانیه تا قبل از خواندن مقدار بعدی تأخیر داده می شود.

from machine import ADC, Pin
import math
import time

CO_pin = ADC(Pin(36))  # Analog input pin for MQ9 sensor
Vcc = 5.0              # Sensor supply voltage in volts
Ro = 9.83              # MQ9 sensor Ro value in kilo-ohms (must be calibrated for your sensor)

while True:
    sensor_value = CO_pin.read()  # Read analog value from MQ9 sensor
    Rs = ((1023.0 / sensor_value) - 1.0) * 10.0  # Convert to resistance in kilo-ohms
    CO_ppm = (math.log10(Rs / Ro) - 1.15) / (-0.38)  # Convert to CO concentration in ppm
    print("CO concentration: {:.2f} ppm".format(CO_ppm))
    time.sleep(1)  # Delay for 1 second before reading next value