MQ-135 Hava Kalitesi ve Zararlı Gaz Algılama Sensörü Modülü

MQ-135 Hava Kalitesi ve Zararlı Gaz Algılama Sensörü Modülü; ortam havasındaki çeşitli gaz ve kirleticilerin algılanması için kullanılan yarı iletken tabanlı bir gaz sensörü modülüdür. Hava kalitesi izleme, gaz kaçağı uyarı prototipleri, akıllı ev uygulamaları, Arduino ve ESP32 projelerinde yaygın olarak kullanılabilir.

MQ-135 sensör elemanı; amonyak, sülfür bileşikleri, benzen serisi buharlar, toluen, hidrojen ve duman gibi çeşitli gazlara karşı duyarlılık gösterir. Modül üzerindeki analog ve dijital çıkışlar sayesinde gaz seviyesindeki değişimler hem sürekli olarak izlenebilir hem de belirlenen bir eşik değerine göre dijital olarak algılanabilir.

Teknik Özellikler

• Model: MQ-135
• Sensör Tipi: Yarı İletken Hava Kalitesi ve Gaz Sensörü
• Algılama Teknolojisi: SnO2 Yarı İletken Sensör
• Modül Besleme Gerilimi: 5V DC
• Çıkışlar: Analog (AO) ve Dijital (DO)
• Dijital Eşik Ayarı: Kart Üzerindeki Trimpot ile Ayarlanabilir
• Hedef Gazlar: Amonyak, Sülfür Bileşikleri, Benzen Serisi Buharlar ve Çeşitli Hava Kirleticileri
• Karakteristik Algılama Aralığı: Yaklaşık 10 - 1000 ppm
• Algılama Aralığı Belirtilen Gazlar: NH3, Toluen, H2 ve Duman
• Isıtıcı Gerilimi: 5V
• Isıtıcı Güç Tüketimi: Maksimum Yaklaşık 950mW
• Ön Isıtma Gereksinimi: Var
• Arduino, ESP32 ve Mikrodenetleyici Projeleriyle Kullanıma Uygun

Not: MQ-135 seçici bir laboratuvar gaz analiz cihazı değildir. Birden fazla gaza tepki verebildiği için analog çıkış değeri doğrudan tek bir gazın kesin ppm değeri olarak kabul edilmemelidir. Hassas konsantrasyon ölçümleri için kalibrasyon ve uygun referans koşulları gereklidir.

MQ-135 Hava Kalitesi Sensörü

Pin Bağlantıları

• VCC: 5V DC besleme girişi
• GND: Toprak bağlantısı
• DO: Ayarlanabilir eşik değerine bağlı dijital çıkış
• AO: Sensör seviyesine bağlı analog çıkış

MQ-135 Nasıl Çalışır?

MQ-135 sensörünün algılama elemanında SnO2 tabanlı yarı iletken malzeme kullanılır. Temiz hava ve farklı gaz ortamlarında sensör elemanının elektriksel direnci değişir.

Ortamda sensörün duyarlı olduğu gazların yoğunluğu değiştikçe sensör direnci de değişir. Modül üzerindeki elektronik devre bu değişimin analog veya dijital çıkış üzerinden mikrodenetleyici tarafından okunmasını sağlar.

Analog AO Çıkışı

AO pini, sensörün algıladığı gaz seviyesine bağlı olarak değişen analog gerilim çıkışıdır. Arduino, ESP32 veya benzeri bir mikrodenetleyicinin ADC girişine bağlanarak gaz seviyesindeki değişimler takip edilebilir.

Analog değer;

• Hava kalitesindeki değişimlerin izlenmesi
• Gaz seviyesinin grafik üzerinde takip edilmesi
• Yazılım üzerinden alarm eşiklerinin oluşturulması
• Uzun süreli ortam izleme sistemleri

gibi uygulamalarda kullanılabilir.

Dijital DO Çıkışı

DO pini modül üzerindeki karşılaştırıcı devresinin dijital çıkışıdır. Kart üzerindeki trimpot kullanılarak bir algılama eşiği belirlenebilir.

Sensör sinyali ayarlanan seviyeyi geçtiğinde dijital çıkış durum değiştirerek mikrodenetleyici, buzzer, alarm devresi veya başka bir kontrol sisteminin tetiklenmesini sağlayabilir.

Trimpot ile Eşik Ayarı

Modül üzerindeki ayar potansiyometresi, DO dijital çıkışının hangi sensör seviyesinde tetikleneceğini belirlemek için kullanılır.

Bu trimpot sensör elemanının fiziksel gaz hassasiyetini değiştirmez. Yalnızca dijital çıkış için kullanılan karşılaştırma seviyesini ayarlar.

Algılanabilen Gazlar

MQ-135 farklı hava kirleticilerine karşı çapraz duyarlılık gösteren bir sensördür. Özellikle aşağıdaki gaz ve buharların algılanmasında kullanılabilir:

• Amonyak (NH3)
• Sülfür bileşikleri
• Benzen serisi buharlar
• Toluen
• Hidrojen (H2)
• Duman
• Çeşitli uçucu hava kirleticileri

MQ-135 birden fazla gaza tepki verdiğinden hangi gazın bulunduğunu tek başına kesin olarak ayırt edemez.

10 - 1000 ppm Algılama Aralığı

MQ-135 üretici karakteristiklerinde NH3, toluen, hidrojen ve duman için yaklaşık:

10 - 1000 ppm

algılama aralığı belirtilmektedir.

Bu değer sensörün karakteristik çalışma aralığını ifade eder. Modülün analog çıkışından kesin ppm sonucu alınabilmesi için sensörün kalibre edilmesi ve üretici Rs/R0 karakteristik eğrilerinin dikkate alınması gerekir.

Kalibrasyon

MQ-135 sensörlerinde üretim toleransları bulunduğundan hassas ölçüm yapılması gereken uygulamalarda sensörün kalibre edilmesi önerilir.

Kalibrasyonda sensörün temiz hava veya bilinen gaz konsantrasyonu altındaki direnç değeri referans alınabilir. Daha sonra sensör direncinin referans dirence oranı kullanılarak üretici karakteristik eğrileri üzerinden yaklaşık gaz konsantrasyonu hesaplanabilir.

Önemli: ADC değerini doğrudan ppm değeri olarak kabul etmek doğru değildir.

Ön Isıtma Süresi

MQ-135 içerisinde sensör elemanının çalışma sıcaklığına ulaşmasını sağlayan dahili ısıtıcı bulunur. Bu nedenle enerji verildiği anda alınan değerler kararlı olmayabilir.

Üretici standart test koşullarında ilk kullanım ve karakteristik ölçümler için 48 saatten uzun ön ısıtma süresi belirtmektedir.

Normal kullanımda da ölçüm yapılmadan önce sensörün sıcaklığının ve çıkış değerinin kararlı hale gelmesi beklenmelidir.

Hava Kalitesi İzleme

MQ-135 ortam havasındaki çeşitli kirleticilere karşı duyarlı olduğundan genel hava kalitesi değişimlerini izlemek amacıyla kullanılabilir.

Örneğin kapalı bir ortamda sensör değerinin zaman içerisinde yükselmesi, havadaki gaz veya uçucu kirletici seviyelerinin değiştiğini gösterebilir.

Ancak MQ-135 çıkışı tek başına profesyonel AQI veya sertifikalı hava kalite ölçümü olarak değerlendirilmemelidir.

CO2 Ölçümü Hakkında

MQ-135 internette sıkça "CO2 sensörü" olarak tanıtılsa da özel ve seçici bir karbondioksit sensörü değildir.

MQ-135'in çıkışı birçok farklı gazdan etkilenebilir. Hassas ve seçici CO2 ölçümü gereken uygulamalarda NDIR teknolojisine sahip özel CO2 sensörlerinin kullanılması daha uygundur.

Arduino ile Kullanım

MQ-135, Arduino projelerinde analog veya dijital çıkış üzerinden kullanılabilir.

AO pini Arduino'nun analog girişine bağlanarak sensör değeri okunabilir. DO pini ise dijital giriş üzerinden takip edilerek belirli bir eşik seviyesinde alarm oluşturulabilir.

Arduino ile sensör değerleri seri monitörde gösterilebilir, LCD veya OLED ekrana aktarılabilir ya da buzzer ve LED gibi uyarı elemanları kontrol edilebilir.

ESP32 ile Kullanım

MQ-135, ESP32 ile birlikte IoT tabanlı hava kalitesi izleme projelerinde kullanılabilir. Okunan sensör değerleri WiFi üzerinden web sunucusuna, MQTT sistemine veya bulut platformuna aktarılabilir.

Dikkat: ESP32 ADC ve GPIO girişleri 3.3V seviyesindedir. MQ-135 modülü 5V ile beslendiğinde özellikle AO çıkış gerilimi ESP32'nin izin verilen giriş seviyesini aşabilir. ESP32 bağlantısında çıkış gerilimi kontrol edilmeli ve gerekiyorsa uygun gerilim bölücü kullanılmalıdır.

Gaz Alarmı Uygulamaları

DO çıkışı kullanılarak belirlenen hava kirletici seviyesinin aşılması durumunda buzzer, LED veya mikrodenetleyici üzerinden alarm oluşturulabilir.

Daha gelişmiş uygulamalarda AO çıkışı sürekli takip edilerek sensör değerinin zamana bağlı değişimi analiz edilebilir.

Güvenlik Uyarısı: MQ-135 geliştirme modülleri eğitim, hobi, prototipleme ve deneysel izleme amacıyla uygundur. Sertifikalı can ve tesis güvenliği gerektiren profesyonel gaz alarm cihazlarının yerine kullanılmamalıdır.

Ölçümü Etkileyen Faktörler

MQ-135 gibi yarı iletken gaz sensörlerinin ölçüm sonucu birçok çevresel faktörden etkilenebilir:

• Ortam sıcaklığı
• Bağıl nem
• Sensörün ön ısıtma süresi
• Sensörün yaşı
• Farklı gazların aynı ortamda bulunması
• Üretim toleransları
• Kalibrasyon yöntemi

Bu nedenle hassas ölçüm uygulamalarında sensörün gerçek çalışma ortamında kalibre edilmesi önerilir.

Bağlantıda Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Modül 5V DC besleme ile kullanılmalıdır
• VCC ve GND kutupları doğru bağlanmalıdır
• AO analog sensör çıkışıdır
• DO ayarlanabilir dijital eşik çıkışıdır
• Dijital eşik seviyesi trimpot üzerinden ayarlanabilir
• İlk ölçümlerde sensörün ısınması beklenmelidir
• Kesin ppm ölçümü için kalibrasyon gereklidir
• MQ-135 tek bir gaza özel seçici sensör değildir
• ESP32 gibi 3.3V sistemlerde analog çıkış seviyesi kontrol edilmelidir
• Sertifikalı güvenlik cihazı yerine kullanılmamalıdır

Kullanım Alanları

• Hava kalitesi izleme projeleri
• Arduino gaz sensörü uygulamaları
• ESP32 IoT projeleri
• Akıllı ev prototipleri
• Kapalı ortam hava izleme
• Gaz ve duman algılama deneyleri
• Gaz alarm prototipleri
• Ortam izleme sistemleri
• Robotik projeler
• Elektronik eğitim uygulamaları
• Gömülü sistem projeleri

Paket İçeriği

• 1 Adet MQ-135 Hava Kalitesi ve Zararlı Gaz Algılama Sensörü Modülü