تعريف وحدة حساس الغاز MQ-2 (Flying Fish)

وحدة حساس الغاز MQ-2 هي وحدة استشعار إلكترونية تستخدم للكشف عن مجموعة واسعة من الغازات القابلة للاشتعال والدخان في الهواء. تعتمد على عنصر استشعار من أكسيد القصدير (SnO₂) الذي تتغير مقاومته الكهربائية عند تعرضه للغازات المستهدفة، مما يسمح بتحويل التركيز إلى إشارة كهربائية قابلة للقراءة بواسطة متحكم مثل أردوينو. تأتي هذه الوحدة عادةً على لوحة إلكترونية صغيرة تعرف باسم "Flying Fish" بفضل تصميمها المميز وسهولة استخدامها في المشاريع الإلكترونية.

أبرز الميزات التقنية

طريقة عمل الوحدة

تعتمد وحدة MQ-2 على مبدأ تغير المقاومة الكهربائية لعنصر الاستشعار المصنوع من أكسيد القصدير (SnO₂):

• في الهواء النقي: تكون مقاومة المادة عالية، مما ينتج جهداً منخفضاً عند الخرج.

• عند وجود غاز: تتفاعل جزيئات الغاز مع الأكسجين الممتص على سطح المادة، مما يقلل من مقاومتها ويزيد من جهد الخرج.

هذا التغير في المقاومة يتم تحويله إلى إشارة كهربائية عبر دائرة مقارن جهد (غالباً شريحة LM393) لتوفير مخرجين:

1. المخرج التناظري (AO): يعطي قيمة متغيرة تتناسب طردياً مع تركيز الغاز ويمكن قراءتها عبر منفذ تناظري في أردوينو .

2. المخرج الرقمي (DO): يعطي إشارة HIGH أو LOW بناءً على عتبة تركيز مضبوطة مسبقاً بواسطة مقياس الجهد المدمج .

طريقة الاستخدام

1. التوصيلات الكهربائية:

2. ضبط الحساسية:

يوجد على اللوحة مقياس جهد يمكن ضبطه باستخدام مفك براغي صغير:

• اتجاه عقارب الساعة: يزيد الحساسية (يكتشف تراكيز أقل من الغاز).

• عكس عقارب الساعة: يقلل الحساسية (يكتشف تراكيز أعلى من الغاز فقط).

لتحديد العتبة المناسبة، يمكن وضع الحساس في بيئة الاختبار وتدوير المقياس حتى يضيء مصباح LED الإرشادي على اللوحة عند تركيز الغاز المطلوب.

3. نصائح هامة للاستخدام:

• وقت التسخين: يحتاج الحساس إلى فترة تسخين أولية (حوالي 20 ثانية) قبل أن تعطي قراءات مستقرة . وللحصول على دقة أعلى، يُنصح بتركه يعمل لمدة 24 ساعة قبل المعايرة النهائية .

• المعايرة: تختلف قراءات الحساس من وحدة لأخرى، لذا يُفضل معايرته في بيئة هواء نقي لتحديد خط الأساس قبل بدء المشروع .

• التأثيرات البيئية: قد تتأثر دقة الحساس بالرطوبة العالية، ودرجات الحرارة القصوى، ووجود ملوثات في الهواء .

المشاريع التي تستخدم هذه الوحدة

تُستخدم وحدة MQ-2 في مجموعة واسعة من التطبيقات العملية، ومن أشهرها:

• أنظمة كشف تسرب الغاز المنزلية: جهاز إنذار يوضع في المطبخ أو بالقرب من مواقد الغاز والسخانات لإطلاق صفارة إنذار عند اكتشاف أي تسرب .

• كاشفات الدخان: كشف الدخان الناتج عن الحرائق في مراحلها المبكرة .

• أنظمة مراقبة جودة الهواء: قياس مستوى الغازات الملوثة في البيئات الداخلية والخارجية .

• مشاريع إنترنت الأشياء (IoT): إرسال بيانات تركيز الغاز إلى السحابة وإشعارات إلى الهاتف عند تجاوز الحدود الآمنة .

• أنظمة السلامة الصناعية: مراقبة الغازات القابلة للاشتعال في المصانع والمختبرات .

• مشاريع التعليم والروبوتات: تدريس مبادئ الاستشعار الكيميائي والتحكم في التغذية الراجعة .

• أنظمة التهوية الذكية: تشغيل مراوح الشفط تلقائياً عند اكتشاف تراكم الغاز في الأماكن المغلقة .

• مشاريع التدخين البارد: مراقبة تركيز الدخان في أجهزة تدخين الأسماك أو اللحوم .