MQ-135 Gas Sensor für Arduino: Anleitung und Spezifikationen

1. Einführung in den MQ-135 Gas Sensor

Der MQ-135 ist ein vielseitiger Gassensor, der eine Reihe von Gasen erkennen kann, darunter Ammoniak, Schwefeldioxid, Benzol, Ethanol, Rauch und CO2. Dieser Sensor wird häufig in Anwendungen zur Luftqualitätsüberwachung eingesetzt, da er auf eine breite Palette von schädlichen Gasen anspricht.

Die Hauptkomponenten des MQ-135 sind ein Metalloxidsensor, ein Heizelement und eine elektronische Schaltung. Das Metalloxidsensor-Element verändert seinen Widerstand je nach Gasgehalt, während das Heizelement dafür sorgt, dass der Sensor bei der richtigen Temperatur arbeitet. Die Änderungen im Widerstand können dann in ein elektronisches Signal umgewandelt und von einem Mikrocontroller wie einem Arduino analysiert werden.

2. Technische Spezifikationen des MQ-135

  • Betriebsspannung: 5V (DC)
  • Stromverbrauch: 150 mA (bei Heizung)
  • Erfassbare Gase: Ammoniak (NH3), Benzol (C6H6), Ethanol (C2H5OH), Schwefeldioxid (SO2), Kohlenstoffdioxid (CO2), Rauch
  • Ausgangstyp: Analog (widerstandsbasierter Ausgang)
  • Betriebstemperaturbereich: -20°C bis 50°C
  • Betriebsfeuchtigkeit: 5% – 95% RH
  • Ansprechzeit: < 10 Sekunden
  • Erholungszeit: < 30 Sekunden

3. Verbindung des MQ-135 mit Arduino

Um den MQ-135 mit einem Arduino zu verbinden, benötigen Sie:

  • MQ-135 Gas Sensor
  • Arduino-Board (z. B. Arduino Uno)
  • Jumper-Kabel
  • Breadboard
Verbindungsschritte:
  1. Stromversorgung: Verbinden Sie den VCC-Pin des MQ-135 mit dem 5V-Pin des Arduino.
  2. Erdung: Verbinden Sie den GND-Pin des MQ-135 mit dem GND-Pin des Arduino.
  3. Analoger Ausgang: Verbinden Sie den Analog-Ausgang (A0) des MQ-135 mit einem analogen Pin am Arduino, z. B. A0.
  4. Digitaler Ausgang (optional): Einige MQ-135-Module verfügen über einen digitalen Ausgang, der einen digitalen Schwellwert angibt. Dieser kann mit einem digitalen Pin am Arduino verbunden werden, falls erforderlich.

4. Arduino-Code für den MQ-135

Der folgende Code zeigt, wie Sie die Analogausgabe des MQ-135 mit einem Arduino lesen und den gemessenen Wert in der Arduino-Konsole ausgeben können.

cpp

// Definieren des analogen Pins, an dem der MQ-135 angeschlossen ist const int sensorPin = A0; // Variable zum Speichern des Messwerts int sensorValue = 0; void setup() { // Starten der seriellen Kommunikation Serial.begin(9600); } void loop() { // Lesen des analogen Werts vom Sensor sensorValue = analogRead(sensorPin); // Ausgabe des Messwerts auf der seriellen Konsole Serial.print("MQ-135 Sensorwert: "); Serial.println(sensorValue); // Wartezeit vor der nächsten Messung delay(1000); }

In diesem Beispiel wird der analoge Wert des MQ-135 ausgelesen und auf der seriellen Konsole ausgegeben. Die Ausgabe ist ein Rohwert, der auf der Widerstandsänderung des Sensors basiert. Dieser Rohwert gibt eine allgemeine Vorstellung von der Konzentration der erkannten Gase, kann jedoch nicht ohne Kalibrierung in genaue Konzentrationen umgerechnet werden.

5. Kalibrierung und Anwendungshinweise

Der MQ-135 ist ein analoger Sensor, der auf Veränderungen in der Gasumgebung anspricht. Um genaue Messwerte zu erhalten, müssen Sie den Sensor kalibrieren, indem Sie ihn in einer bekannten Umgebung verwenden und die Ausgangswerte analysieren.

Einige wichtige Hinweise zur Verwendung des MQ-135:

  • Vorheizzeit: Der MQ-135 benötigt eine Vorheizzeit von ca. 24 Stunden, um stabil zu arbeiten. Achten Sie darauf, den Sensor ausreichend vorzuheizen, bevor Sie zuverlässige Messungen durchführen.
  • Kalibrierung: Die Kalibrierung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, z. B. durch Verwendung von Gasstandards oder durch Vergleich mit einem kalibrierten Gerät. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie genaue Konzentrationswerte benötigen.
  • Umgebungseinflüsse: Achten Sie darauf, dass Temperatur und Luftfeuchtigkeit die Messungen beeinflussen können. Verwenden Sie den Sensor in einer kontrollierten Umgebung, um konsistente Ergebnisse zu erzielen.
  • Schutzmaßnahmen: Der MQ-135 sollte nicht direktem Sonnenlicht oder aggressiven chemischen Dämpfen ausgesetzt werden, da dies den Sensor beschädigen kann.

Mit diesem Wissen sind Sie bereit, den MQ-135 Gas Sensor mit einem Arduino zu verwenden und grundlegende Gasmessungen durchzuführen. Bedenken Sie, dass dieser Sensor in erster Linie für allgemeine Luftqualitätsüberwachungen und nicht für präzise wissenschaftliche Messungen oder sicherheitskritische Anwendungen vorgesehen ist.