MQ3 adalah salah satu sensor yang paling umum digunakan dalam seri sensor MQ. Ini adalah jenis sensor Metal Oxide Semiconductor (MOS). Sensor oksida logam juga dikenal sebagai Chemiresistors karena penginderaan sensor ini  didasarkan pada perubahan resistansi bahan sensor saat terkena alkohol. Jadi dengan menempatkannya pada rangkaian pembagi tegangan sederhana, konsentrasi alkohol dapat dideteksi.

Sensor alkohol MQ3 bekerja pada 5V DC dengan daya sekitar 800mW. Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi Alkohol dari 25 hingga 500 ppm.

Struktur Internal Sensor Alkohol MQ-3

MQ3 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 (alkohol). 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 alkohol. Namun, substrat keramik hanya meningkatkan efisiensi pemanasan dan memastikan area sensor dipanaskan terus menerus hingga suhu kerja tercapai.

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 Alkohol MQ-3

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.

Fitur Modul Sensor Alkohol MQ-3

Modul ini memiliki potensiometer bawaan untuk menyesuaikan sensitivitas output digital (DO). Potensiometer ini digunakan untuk menetapkan ambang batas sehingga ketika konsentrasi alkohol melebihi nilai ambang batas, modul akan mengeluarkan output LOW atau HIGH.

Pengaturan ini digunakan untuk memicu tindakan ketika ambang batas tertentu tercapai. Misalnya, ketika konsentrasi alkohol dalam napas seseorang melebihi ambang batas. Selain itu, modul ini memiliki dua LED. LED Daya akan menyala saat modul diberi daya. LED Status akan menyala ketika output digital menjadi LOW.

Kalibrasi Sensor Alkohol MQ-3 Arduino

Saat Anda menjalankan program, Anda akan melihat pembacaan berikut di serial monitor:

• Ketika tidak ada alkohol dalam nafas (~120)
• Ketika ada alkohol dalam nafas (~500)

Pengujian ini mungkin memerlukan beberapa percobaan trial & error. Setelah Anda mendapatkan nilai pasti dari pembacaan sensor selanjutnya gunakan nilai tersebut sebagai ambang batas jika Anda berniat untuk memicu/mentrigger suatu output/aksi.

Contoh Rangkaian Sensor Alkohol MQ-3 Arduino

Percobaan 61: Akses Sensor Alkohol MQ-3

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 MQ3_ALKOHOL2
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:

/* Change these values based on your calibration values */
#define Sober 240   // Define max value that we consider sober
#define Drunk 550   // Define min value that we consider drunk
#define BUZZER 2 
#define MQ3pin A0

float sensorValue;  //variable to store sensor value

void setup() {
  Serial.begin(9600); // sets the serial port to 9600
  Serial.println("MQ3 warming up!");
  pinMode(BUZZER, OUTPUT);
  digitalWrite(BUZZER, HIGH);
  delay(20000); // allow the MQ3 to warm up
}

void loop() {
  sensorValue = analogRead(MQ3pin); // read analog input pin 0

  Serial.print("Sensor Value: ");
  Serial.print(sensorValue);
  
  // Determine the status
  if (sensorValue < Sober) {
    Serial.println("  |  Status: Stone Cold Sober");
  } else if (sensorValue >= Sober && sensorValue < Drunk) {
    Serial.println("  |  Status: Drinking but within legal limits");
  } else {
    Serial.println("  |  Status: DRUNK");
    digitalWrite(BUZZER, LOW);
  }
  
  delay(2000); // wait 2s for next reading
  digitalWrite(BUZZER, HIGH);
}

Video Demo: