甲醛酒精氢气浓度检测MP503传感器模块设计原理说明

1. 模块简介：

    本模块采集MP503空气质量传感器信号，通过单片机的10位ADC对传感器信号采样，并通过气体浓度线性曲线算法计算出气体浓度，可计算出甲醛、酒精、氢气浓度值。模块以TTL串口作为数据输出接口。

     2.技术指标：

  3.测量原理：

     当环境空气中有被检测气体存在时传感器电导率发生变化，该气体的浓度越高，传感器的电导率就越高。采用简单的电路即可将这种电导率的变化转换为与气体浓度对应的输出信号。

     电导率与电阻率互为倒数关系，即导电率=1/电阻率，电阻和电阻率的关系公式为R=ρL/S，即电阻的阻值与电阻率成正比，即气体浓度越大，电阻越小。下图为MP503官方手册提供的气体浓度检测电路：

         MP503传感器官方数据手册并未提供分压电阻RL阻值，我们需自行根据其提供的线性关系，先将分压电阻RL设置为2K，经过在纯净空气中（不含酒精等传感器敏感气体）测试，首次上电测量MP503模块预热30分钟待输出电压稳定后，测量得到电压输出约为0.3V，由电阻分压关系计算：

RL/（RL+RS）*5=0.3V   RS：传感器阻值   RL：负载阻值=2K

可得出传感器阻值RS≈31K。

接下来从MP503官方手册提供的检测气体浓度与输出电压的线性曲线图中，找到0ppm酒精浓度时对应输出电压约为1.25V，则假设RL未知，在RS=31K时，输出电压为1.25V，根据电阻分压关系：

RL/（RL+RS）*5=1.25V   RS=31K  

可得出RL≈10K，故可知传感器手册中负载电阻RL阻值为10K，

则设计采集电路中，RL采用10K阻值，以符合手册给出的线性曲线关系。

根据手册中气体浓度与输出电压值的线性曲线图：

从曲线图中找到气体浓度值与输出电压值对应如下：