烟雾传感器实验报告：基于MQ-2气体传感器的设计与实现

烟雾传感器实验报告 一、实验目的和要求 烟雾传感器实验的目的是了解烟雾传感器的工作原理和实际生活中的应用。实验要求掌握烟雾传感器的工作原理和操作规程。 二、实验原理 烟雾传感器使用MQ-2气体传感器，该传感器使用二氧化锡（SnO2）作为气敏材料。当环境中存在可燃气体时，传感器的电导率会增加。该传感器需要两个电压：加热器电压（VH）和测试电压（VC）。其中VH用于提供特定的工作温度，VC用于测定与传感器串联的负载电阻（RL）上的电压。 烟雾传感器具有轻微的极性，VC需用直流电源。在满足传感器电性能要求的前提下，VC和VH可以共用同一个电源电路。为了更好地利用传感器的性能，需要选择恰当的RL值。 烟雾传感器模块原理图中，STM8的PD2即MQ2_AD作为模拟量输入，采集MQ_2输出端的随烟雾浓度而变化电压值，转换成数字量。当采集的数值大于一定阈值（本程序设置为50），则判断为有烟雾，并置低MQ2_IO引脚，点亮LED3。 三、实验设备 实验设备包括MQ-2气体传感器、STM8微控制器、LED3、电阻器、电源等。 四、实验步骤 1. 连接MQ-2气体传感器和STM8微控制器。 2. 编写程序，采集MQ_2输出端的电压值，并将其转换成数字量。 3. 设置阈值（本程序设置为50），当采集的数值大于阈值时，判断为有烟雾，并置低MQ2_IO引脚，点亮LED3。 4. 观察实验结果，记录数据。 五、实验结果 实验结果表明，烟雾传感器可以检测烟雾的存在，并输出标准的开关信号。该传感器具有抗腐蚀能力强、高灵敏度、结构简单、功耗小、成本低、维护简便等特点。该传感器可以应用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险及火灾危险的场所，能够对烟雾进行就地检监测、遥测和集中监视。 六、结论 本实验报告总结了烟雾传感器的工作原理和实验步骤。实验结果表明，烟雾传感器可以检测烟雾的存在，并输出标准的开关信号。该传感器具有广泛的应用前景，能够应用于多种场所，例如煤矿井下、带式输送机巷火灾监控系统等。