Apa itu Sensor Gas LPG MQ-2 ?

MQ2 adalah salah satu sensor gas yang umum digunakan dalam seri sensor MQ. Sensor Gas ini merupakan jenis Metal Oxide Semiconductor (MOS) juga dikenal sebagai Chemiresistors karena pendeteksiannya berdasarkan perubahan resistansi bahan sensor ketika Gas bersentuhan dengan bahan ini. Untuk mendeteksi konsentrasi gas digunakan rangkaian pembagi tegangan sederhana.

Sensor Gas MQ2 bekerja pada tegangan 5V DC dan membutuhkan daya sekitar 800mW.Sensor ini bisa mendeteksi  konsentrasi LPG, Asap, Alkohol, Propana, Hidrogen, Metana dan Karbon Monoksida dari 200 hingga 10000ppm.

Struktur Internal Sensor Gas LPG MQ-2

Sensor ini ditutupi oleh 2 lapisan jaring halus yang terbuat dari bahan stainless steel yang dinamakan Anti-explosion network --> untuk memastikan bahwa elemen pemanas di dalam sensor tidak akan menyebabkan ledakan, karena gas yang mudah terbakar. Lapisan jaring ini juga memberikan perlindungan untuk sensor dan menyaring debu atau partikel lain di udara sehingga hanya elemen gas yang bisa masuk ke dalam ruangan sensor.

Jika tutup sensor ini dibuka maka akan terlihat struktur berbentuk bintang dibentuk oleh elemen sensor yang mempunyai enam kaki. Dari enam kaki, dua kaki ( H ) berfungsi untuk memanaskan elemen sensor dan terhubung dengan kumparan Nikel-Kromium.

Empat lead yang tersisa ( A & B ) berfungsi untuk sinyal output yang dihubungkan menggunakan kawat Platinum . Kawat ini terhubung ke badan elemen sensor dan menghasilkan perubahan-perubahan kecil pada arus yang melewati elemen sensor.

Elemen sensor berbentuk tabung terbuat dari substrat keramik yaitu Aluminium Oksida (AL₂O₃) dan memiliki lapisan Timah Dioksida (SnO₂). Timah Dioksida adalah bahan terpenting yang sensitif terhadap gas dan mudah terbakar. Namun, substrat keramik hanya meningkatkan efisiensi pemanasan dan memastikan area sensor dipanaskan terus menerus  hingga mencapai suhu kerja.

Jadi, kumparan Nikel-Kromium dan keramik berbasis Aluminium Oksida membentuk Sistem Pemanas  sedangkan kabel Platinum dan lapisan Timah Dioksida membentuk Sistem Penginderaan/sensing.

Cara Kerja Sensor Gas LPG MQ-2

Ketika timah dioksida (partikel semikonduktor) dipanaskan di udara pada suhu tinggi maka oksigen tertahan/menempel di permukaan. Saat udara dalam keadaan bersih, elektron yang berada dalam timah dioksida tertarik ke arah oksigen yang tertahan/menempel pada permukaan bahan sensor ini. Hal ini dapat mencegah aliran arus listrik.

Dengan adanya gas (pereduksi elektron), densitas permukaan oksigen yang tertahan/menempel berkurang saat bereaksi dengan gas. Kemudian Elektron dilepaskan ke timah dioksida dan  memungkinkan arus mengalir bebas melalui sensor.

Untuk mengkalibrasi sensor gas, Anda dapat mendekatkannya pada  asap/gas yang akan dideteksi dan terus memutar potensiometer sampai LED merah/indikator pada modul mulai menyala. Putar potensiometer searah jarum jam untuk meningkatkan sensitivitas atau berlawanan arah jarum jam untuk mengurangi sensitivitas.

Komparator pada modul secara terus menerus memeriksa apakah pin analog ( A0 ) telah mencapai nilai ambang batas yang ditetapkan oleh potensiometer. Saat melewati ambang batas, pin digital ( D0 ) akan menjadi HIGH dan LED indikator menyala. Pengaturan ini sangat berguna jika Anda ingin memicu suatu aksi ketika ambang batas tertentu tercapai. Contoh: jika jumlah asap telah melewati batas tertentu, maka anda dapat mengaktifkan atau mematikan relay, atau anda dapat memerintahkan robot anda untuk menyalakan kipas/semprotan air.

.

Contoh Rangkaian Sensor Gas LPG MQ-2 Arduino:

Percobaan 60: Akses Sensor Gas LPG MQ-2

1. Hubungkan O dengan pin A0 ATMEGA 2560
2. Hubungkan board ATMEGA 2560 dengan Komputer menggunakan kabel USB.
3. Bukalah IDE Arduino, kemudian ketikkan kode program/sketch atau buka file MQ2_BUTANA
4. Compile menggunakan verify button (tanda ceklist pada IDE arduino) untuk mengecek ada atau tidaknya error/kesalahan dalam pengetikan.
5. Upload program ke arduino dengan cara, pilih File > Upload to I/O board, atau tekan tombol tanda panah pada jendela IDE arduino.

Code:

#define MQ2pin A0 
#define BUZZER 2 
float sensorValue; //variable to store sensor value

 void setup() 
{ 
Serial.begin(9600); // sets the serial port to 9600 
pinMode(BUZZER, OUTPUT);
digitalWrite(BUZZER, HIGH);
Serial.println("Gas sensor warming up!"); 
delay(20000); // allow the MQ-2 to warm up 
} 

void loop() 
{ 
sensorValue = analogRead(MQ2pin); // read analog input pin 0 Serial.print("Sensor Value: "); 
Serial.print(sensorValue); 
if(sensorValue > 210) 
{ 
  Serial.print(" | BUTANE detected!"); 
  digitalWrite(BUZZER, LOW);
} 
Serial.println(""); 
delay(2000); // wait 2s for next reading 
digitalWrite(BUZZER, HIGH);
} 

Video Demo: