El sensor de humo MQ-2 es un dispositivo altamente utilizado para la detección de gases inflamables, humo y otros compuestos volátiles. Su funcionamiento se basa en un material semiconductor de óxido de estaño (SnO2), cuya resistencia eléctrica varía en presencia de ciertos gases. Cuando estos gases entran en contacto con el sensor, reaccionan con el material, lo que provoca un cambio en la conductividad y genera una señal proporcional a la concentración de gas detectado. Este sensor es especialmente eficaz para detectar humo, propano, butano, metano y gases como monóxido de carbono y alcohol.
El MQ-2 puede detectar concentraciones de gases en un rango de 200 a 10,000 ppm. En condiciones normales, el sensor opera a una tensión de 5V y tiene un consumo de corriente de aproximadamente 150 mA. La salida del sensor es tanto analógica como digital, lo que permite usarlo con microcontroladores como Arduino para proyectos de seguridad y monitoreo. Con un tiempo de calentamiento de entre 24 y 48 horas, el MQ-2 es ideal para aplicaciones en sistemas de alarma, detectores de incendios y automatización en entornos domésticos o industriales.
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Tensión de Alimentación | 5V DC |
| Consumo de Corriente | 150 mA |
| Rango de Detección | 200 – 10000 ppm |
| Tiempo de Calentamiento | 24 – 48 horas |
| Salida | Digital y Analógica |
Funcionamiento del sensor MQ-2
El sensor MQ-2 está basado en un material semiconductor de óxido de estaño (SnO2) que cambia su resistencia eléctrica en función de la concentración de gases inflamables presentes en el entorno. Este fenómeno se debe a la interacción de los gases con el material, que libera electrones, disminuyendo su resistencia. La señal eléctrica resultante puede ser leída mediante un convertidor analógico-digital (ADC) en un microcontrolador. La salida analógica del sensor genera un voltaje proporcional a la concentración de gases, con una relación lineal, permitiendo una medición precisa de las concentraciones. En contraste, la salida digital proporciona una señal binaria, alta o baja, basada en un umbral de concentración ajustable mediante un potenciómetro. Este umbral define el punto de activación de una alarma o intervención del sistema, optimizando la respuesta ante situaciones peligrosas. La precisión de la lectura depende de factores como la temperatura, humedad y el tiempo de calentamiento, por lo que una calibración adecuada es esencial para un rendimiento confiable.
Comparación con otros sensores MQ
| Modelo | Gases Detectados | Rango de Detección (ppm) |
|---|---|---|
| MQ-2 | Humo, Propano, Butano, Metano | 200 – 10000 |
| MQ-3 | Alcohol, Etanol | 10 – 1000 |
| MQ-7 | Monóxido de Carbono (CO) | 20 – 2000 |
Ejemplo de proyecto: Detector de humo con Arduino
Este proyecto consiste en conectar un sensor MQ-2 a un Arduino para detectar humo y activar una alarma en caso de concentraciones peligrosas.
Materiales necesarios
- Arduino Uno
- Sensor MQ-2
- Buzzer o zumbador
- LED rojo
- Resistencia de 220Ω
- Cables de conexión
Conexión del circuito
Conecta los pines del sensor MQ-2 de la siguiente manera:
- VCC → 5V Arduino
- GND → GND Arduino
- A0 → A0 Arduino
- D0 → Pin digital 2 Arduino (opcional)
Código fuente
int pinMQ2 = A0;
int pinBuzzer = 7;
int umbral = 400;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(pinBuzzer, OUTPUT);
}
void loop() {
int valor = analogRead(pinMQ2);
Serial.println(valor);
if (valor > umbral) {
digitalWrite(pinBuzzer, HIGH);
} else {
digitalWrite(pinBuzzer, LOW);
}
delay(1000);
}
Explicación del código
El código lee continuamente el valor analógico del sensor MQ-2. Si la concentración de gas supera el umbral definido (400 en este caso), se activa el buzzer como alarma.
Limitaciones y desventajas del sensor MQ-2: Factores a considerar
Aunque el sensor MQ-2 es una opción económica y popular para la detección de gases, presenta varias limitaciones. En primer lugar, su calibración es un proceso crítico, ya que las lecturas pueden verse afectadas por factores ambientales como la temperatura, la humedad y la presencia de otros gases. Esto puede generar lecturas inexactas, especialmente en entornos donde varios compuestos están presentes simultáneamente. Además, el sensor requiere un tiempo de calentamiento de entre 24 y 48 horas, lo que limita su uso inmediato en aplicaciones críticas. La salida analógica también presenta no linealidades en las mediciones, lo que dificulta obtener datos precisos sin un procesamiento adicional. Por otro lado, su sensibilidad a gases específicos puede no ser lo suficientemente alta para detectar concentraciones bajas de ciertos compuestos peligrosos. Finalmente, su vida útil es relativamente corta debido a la degradación del material semiconductor, lo que implica que no es ideal para aplicaciones a largo plazo sin reemplazo frecuente.
Conclusión
El sensor MQ-2 es una solución efectiva y económica para la detección de humo y gases inflamables. Su fácil integración con microcontroladores como Arduino lo hace ideal para proyectos de seguridad en el hogar y la industria.
imagen destacada : SparkFun Electronics | CC BY 2.0