MQ系列传感器通常用于检测气体浓度，比如MQ-2用于检测可燃气体，MQ-3用于酒精检测，MQ-4用于甲烷检测等。这些传感器的输出通常是一个模拟电压信号，需要通过一定的计算将其转换为气体的浓度。通常使用以下方法来进行计算:

 

1. 线性方程法

如果传感器的输出电压与气体浓度之间存在线性关系，可以使用线性方程来计算气体浓度。

假设传感器的输出电压为 VoutVout​，气体浓度为 CC，则有：

C=a⋅Vout+bC=a⋅Vout​+b

其中 aa 和 bb 是校准系数，可以通过实验数据拟合得到。

2. 对数转换法

在许多情况下，传感器的输出电压与气体浓度之间不是线性关系，而是一种对数关系。此时可以使用对数转换法来计算气体浓度。

假设传感器的输出电压为 VoutVout​，气体浓度为 CC，则有：

log⁡(C)=a⋅log⁡(Vout)+blog(C)=a⋅log(Vout​)+b

其中 aa 和 bb 是校准系数，可以通过实验数据拟合得到。

3. 灵敏度曲线法

有些传感器的数据手册会提供一个灵敏度曲线，显示不同气体浓度下的输出电压。可以通过查找这些曲线来估计气体浓度。

通常，灵敏度曲线是一个对数-对数图，横轴是气体浓度的对数，纵轴是输出电压的对数。可以通过读取图上的数据点来估计气体浓度。

4. 参考传感器法

如果有一个已知浓度的参考气体，可以将传感器的输出电压与参考气体进行比较，从而计算出未知气体的浓度。

假设参考气体的浓度为 CrefCref​，传感器在该浓度下的输出电压为 VrefVref​，未知气体的输出电压为 VoutVout​，则有：

CCref=VoutVrefCref​C​=Vref​Vout​​

通过这个比例关系可以计算出未知气体的浓度 CC。

 

 

(以下代码均为网络搜集,由于没有标准设备参考,无法确认数值的准确性.代码仅供参考)

 

1. MQ2

#define SMOG_PIN46_R 1000 //烟雾传感器管脚4、6接出到地的电阻值
#define SMOG_READ_TIMES 10 //定义烟雾传感器读取次数,读这么多次,然后取平均值
//读取烟雾传感器的电压值
u16 Smog_Get_Vol(void)
{
u32 temp_val=0;
u8 t;
for(t=0;t<SMOG_READ_TIMES;t++)
{
temp_val+=Get_Adc2(SMOG_ADC_CHX); //读取ADC值
delay_ms(5);
}
temp_val/=SMOG_READ_TIMES;//得到平均值
printf("Smog_ADC_Val:%d\r\n", temp_val);
    return (u16)temp_val;
}
//分析从烟雾传感器获取的电压值，通过公式计算出可燃气体的浓度值
//设Rs为传感器的体电阻，其中气体浓度上升，将导致Rs下降。而Rs的下降则会导致，MQ-2的4脚、6脚对地输出的电压增大。
//所以气体浓度增大，其输出的电压也会增大。因Rs在不同气体中有不同的浓度值，所以该函数仅作为参考.
u16 Smog_Trans_Concentration(void)
{
    u16 ulVal = 0;
    u16 temp_val = Smog_Get_Vol();
u16 Rs;
Rs = SMOG_PIN46_R*(4096.0/temp_val - 1);
printf("Smog_Rs_Val:%d\r\n", Rs);

ulVal = Rs;//这里填写公式根据Rs计算气体浓度

    return ulVal;
}

 

2. MQ4

#define MAX_CONVERTED_VALUE   4095    /* Max converted value */
#define VREF                  3300
 
 
 
float MQ4_Get_Vol(void)
{
u32 temp_val=0;
u8 t;
for(t=0;t<SMOG_READ_TIMES;t++)
{
temp_val+=ADC_ConvertedValue[1]; //读取ADC值
Delay_ms(SMOG_READ_TIMES);
}
temp_val/=5;//得到平均值

  return (u16)temp_val;
}
u16 MQ_4_Value(void)
{
    u16 ppm = 0;
u16 temp = MQ4_Get_Vol();
printf("%d\n",temp);
ppm =temp*VREF/MAX_CONVERTED_VALUE ;

    return ppm;
}

 

3. MQ5

float V_clean_air = 2.0; // 清洁空气中的电压值，需要校准
float A = 1012.7; // 校准系数A，需要校准
float B = -2.786; // 校准系数B，需要校准
 
uint32_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
float V_out = 0;
float lpg_concentration = 0;
// 计算输出电压
V_out = (float)adc_value * 3.3 / 4095.0;
 
// 计算LPG浓度
lpg_concentration = A * pow(V_out / V_clean_air, B);

 

4. MQ7

#define CAL_PPM  10  // 校准环境中PPM值
#define RL 10  // RL阻值
 
static float R0;
 // 传感器校准函数
void MQ7_PPM_Calibration(float RS)
{
    R0 = RS / pow(CAL_PPM / 98.322, 1 / -1.458f);
}
 
 // 获取传感器的值
float MQ7_GetPPM(void)
{
    float Vrl = 3.3f * ADC_ConvertedValue[3]/ 4095.f;
    float RS = (3.3f - Vrl) / Vrl * RL;
MQ7_PPM_Calibration(RS);
    float ppm = 98.322f * pow(RS/R0, -1.458f);
    return  ppm;
}

 

5. MQ9

   adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); // 获取原始ADC值
   voltage = (float)adc_value * 3.3f / 4096.0f; // 转换为电压值
   concentration = (float)(2.5f - voltage) / 0.2f; // 根据MQ9传感器曲线计算浓度值
   sprintf(buffer, "Concentration: %.2f %%\r\n", concentration); // 将浓度值转换为字符串

 

6. MQ135

#define MAX_CONVERTED_VALUE   4095    /* Max converted value */
#define VREF                  3300
 
 
//读取MQ-135传感器的电压值
float MQ135_Get_Vol(void)
{
u32 temp_val=0;
u8 t;
for(t=0;t<SMOG_READ_TIMES;t++)
{
temp_val+=ADC_ConvertedValue[2]; //读取ADC值
Delay_ms(SMOG_READ_TIMES);
}
temp_val/=5;//得到平均值

  return (u16)temp_val;
}
u16 MQ_135_Value(void)
{
    u16 ppm = 0;
u16 temp = MQ135_Get_Vol();
printf("%d\n",temp);
ppm =temp*3300/4095 ;

    return ppm;
}