MQ3 系列乙醇(酒精)气体传感器
MQ-3酒精传感器的介绍
2.3.1酒精传感器的介绍酒精传感器MQ-3 的基本原理可简述为将探测到的酒精浓度转换成有用电信号的器件，并根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息[11]。
MQ-3 型气敏传感器由陶瓷管和二氧化硅敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。
气敏传感器的外观和相应的结构形式如图2.4 所示，它是由微型氧化铝陶瓷管、氧化锌敏感层，测量引脚电极和温度加热器组成[12]。
敏感元件固定在塑料或不绣钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。
封装好的气敏元件有六个管脚输出，其中四个用于信号的取出，二个用于提供加热的电流。
图2.4 酒精传感器的外观和相应的结构形式图中①、②、③分别表示MQ-3 乙醇传感器的引脚排列图、引脚功能图、使用接线图。
其中H-H 表示加热极（5V），A-A、B-B 传感器表示敏感元件的两个极，图③中框图中“V”为传感器的工作电压，同时也是加热的电压。
在工作时，气敏传感器的加热电压选取交流或直流5V 均可。
当其被受热后，加温室环境中的可燃气体浓度迅速增大，传感器的内阻阻值将会迅速降低，利用该特性并结合电路分析中的分压原理，分析便得知Vout 的值将逐渐增大，当超过预设定的阈值时，可产生相应的操作[13]。
经过处理后检测信号由电阻值转变成电压值，就可用于后续电路进行A/D 转换和处理。
传感器的标准回路有两部分组成。
其一为加热回路，其二为信号输出回路，它可以准确反映传感器表面的电阻值变化。
传感器表面电阻Rs 的变化，是通过与其串联的负载电阻R L 上的有效电压信号U RL输出获得的。
二者之间的关系表述为：R S/R L= (V－U RL )/U RL……………………………(2-1)其中，V 为回路电压，电压为10V，负载电阻R L可调为0.5—200KΩ。
负载电阻R L可调，加热电压一般为5V。
MQ3 系列乙醇(酒精)气体传感器
MQ3系列乙醇（酒精）气体传感器
产品名称
MQ3系列乙醇（酒精）气体传感器
品牌
HanWei
原产地
CHINA
产品规格
MQ-3型适用于酒精
检测范围为10ppm～2000ppm，
灵敏度高，输出信号为伏特级；
尺寸：D17*H10
连续工作使用寿命大于叁年，可靠性好。可根据用户要求调整外型及参数
提供应用设计服务
产品优点
19年丰富的制造经验
灵敏可靠
抗干扰
快速交货
价格低廉
OEM定牌制造接受客户规格
主要市场
Worldwide
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mq3
MQ-3 气体传感器
特点
* 对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性
* 快速的响应恢复特性
* 长期的寿命和可靠的稳定性
* 简单的驱动回路
应用
用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测；也用于其他场所乙醇蒸汽的检测。
规格
A. 标准工作条件
符号
参数名称
技术条件
备注
Vc
回路电压
≤15V
AC or DC
预热时间
不少于24小时
D. 结构，外形，测试电路
部件 1 气体敏感层 2 电极 3 测量电极引线 4 加热器 5 陶瓷管 6 防爆网
7 卡环 8 基座 9 针状管脚
材料 二氧化锡 金（Au） 铂（Pt） 镍铬合金（Ni-Cr） 三氧化二铝 100目双层不锈钢 （SUB316） 镀镍铜材（Ni-Cu） 胶木 镀镍铜材（Ni-Cu）
1
Rs/Ro
Rs/ Ro
0.1 0.1
1
mg/L
10
图３ MQ-3型气敏元件的灵敏度特性
1.70 1.60
1.50 1.40
1.30 1.20
1.10 1.00 0.90
Rs/Ro--Temp
33%RH 85%RH
图4给出了MQ-3 型气敏元件的 温湿度特性
Ro: 20℃，33%RH条件下，200ppm
VH
加热电压
RL
负载电阻
RH
加热电阻
PH
加热功耗
B. 环境条件
5.0V±0.2V 可调 31Ω±3Ω ≤900mW
AC or DC 室温
符号
参数名称
技术条件
备注
Tao
使用温度
MQ-3酒精传感器设计原理图与其程序
MQ-3酒精传感器模块使用说明书简要说明：一、尺寸：32mm X22mm X27mm 长X宽X高二、主要芯片：LM393、ZYMQ-3气体传感器三、工作电压：直流5伏四、特点：1、具有信号输出指示。
2、双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出）3、TTL输出有效信号为低电平。
（当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）4、模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高。
5、对乙醇蒸汽具有很高的灵敏度和良好的选择性。
6、具有长期的使用寿命和可靠的稳定性7、快速的响应恢复特性五、应用：用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测，也用于其他场所乙醇蒸汽的检测【标注说明】【原理图】【测试方式】1、传感器先预热20秒左右。
2、将传感器放在无被测气体的地方，顺时针调节电位器，调节到指示灯亮，然后逆时针转半圈，调到指示灯不亮，然后接近被测气体，指示灯亮，离开被测气体，指示灯熄灭，就证明传感器是好的！【测试程序】实现功能：1、当测量浓度大于设定浓度时，单片机IO口输出低电平/********************************************************************汇诚科技实现功能:此版配套测试程序使用芯片：AT89S52晶振：11.0592MHZ波特率：9600编译环境：Keil作者：zhangxinchunleo【声明】此程序仅用于学习与参考，引用请注明版权和作者信息！*********************************************************************//********************************************************************说明：1、当测量浓度大于设定浓度时，单片机IO口输出低电平*********************************************************************/#include<reg52.h> //库文件#define uchar unsigned char//宏定义无符号字符型#define uint unsigned int //宏定义无符号整型/********************************************************************I/O定义*********************************************************************/sbit LED=P1^0; //定义单片机P1口的第1位（即P1.0）为指示端sbit DOUT=P2^0; //定义单片机P2口的第1位（即P2.0）为传感器的输入端/********************************************************************延时函数*********************************************************************/void delay()//延时程序{uchar m,n,s;for(m=20;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}/********************************************************************主函数*********************************************************************/void main(){while(1) //无限循环{LED=1; //熄灭P1.0口灯if(DOUT==0)//当浓度高于设定值时，执行条件函数{delay();//延时抗干扰if(DOUT==0)//确定浓度高于设定值时，执行条件函数{LED=0; //点亮P1.0口灯}}}}/********************************************************************结束*********************************************************************/【测试程序】*********************************************************************/#include <reg52.h> //头文件#define uchar unsigned char //宏定义无符号字符型#define uint unsigned int //宏定义无符号整型code uchar seg7code[10]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //显示段码数码管字跟uchar wei[4]={0XEf,0XDf,0XBf,0X7f}; //位的控制端//位控制码sbit ST=P3^0; //A/D启动转换信号sbit OE=P3^1; //数据输出允许信号sbit EOC=P3^2; //A/D转换结束信号sbit CLK=P3^3; //时钟脉冲uint z,x,c,v,AD0809, date; //定义数据类型/******************************************************************延时函数******************************************************************/void delay(uchar t){uchar i,j;for(i=0;i<t;i++){for(j=13;j>0;j--);{ ;}}}/**********************************************************************数码管动态扫描*********************************************************************/void xianshi() //显示函数{uint z,x,c,v;z=date/1000; //求千位x=date%1000/100; //求百位c=date%100/10; //求十位v=date%10; //求个位P2=0XFF;P0=seg7code[z]&0x7f;P2=wei[0];delay(80);P2=0XFF;P0=seg7code[x];P2=wei[1];delay(80);P2=0XFF;P0=seg7code[c];P2=wei[2];delay(80);P2=0XFF;P0=seg7code[v];P2=wei[3];delay(80);P2=0XFF;}/************************************************************************* CLK振荡信号**************************************************************************/ void timer0( ) interrupt 1 //定时器0工作方式1{TH0=(65536-2)/256; //重装计数初值TL0=(65536-2)%256; //重装计数初值CLK=!CLK; //取反}/*************************************************************************主函数**************************************************************************/ void main(){TMOD=0X01; //定时器中断0CLK=0; //脉冲信号初始值为0TH0=(65536-2)/256; //定时时间高八位初值TL0=(65536-2)%256; //定时时间低八位初值EA=1; //开CPU中断ET0=1; //开T/C0中断TR0=1;while(1) //无限循环{ST=0; //使采集信号为低ST=1; //开始数据转换ST=0; //停止数据转换while(!EOC); //等待数据转换完毕OE=1; //允许数据输出信号AD0809=P1; //读取数据OE=0; //关闭数据输出允许信号if(AD0809>=251) //电压显示不能超过5VAD0809=250;date=AD0809*20; //数码管显示的数据值，其中20为采集数据的毫安值xianshi(); //数码管显示函数}}【ADC0809资料】ADC0809中文资料1．主要特性1）8路8位A／D转换器，即分辨率8位。
怎样用MQ3和LM3914检测酒精浓度
怎样用MQ3和LM3914检测酒精浓度
如附图所示，电路的前端部分MQ3传感器和分压电路按照常规设计即可．而执行驱动声光指示的电路，需要驱动多个发光管以及一个蜂鸣器，即需要将分压电路得出的电压转换成LED线段显示，同时在某点驱动蜂鸣器发声。
因此本设计拟采用LED通用电平显示驱动芯片LM3914作为执行机构。
1．MQ-3气敏电阻传感器
本设计采用的是表面电阻控制型酒精气体浓度气敏传感器MQ-3。
该气体传感器的敏感材料是活性很高的金属氧化物半导体，最常用的如SnO2。
当
N型半导体的表面，在高温下遇到离解能力较小（易失去电子）的还原性气体时，气体分子中的电子将向MQ3气敏电阻表面转移，使气敏电阻中的自由电子浓度增加，电阻率降低，电阻减小。
MQ-3应用于家庭、工厂、商业场所的气体泄漏监测装置，防火，安全探测系统。
气体泄漏报警器．气体检漏仪。
特点：高灵敏度、快速响应恢复、优异的稳定性、长寿命、驱动电路简单、电信号输出强。
2．LED通用电平显示驱动芯片LM3914 LlM3914片内有10个电压比较器，10个1K欧姆精密电阻串联组成的分压器分别向各电压比较器提供比较。
MQ-3酒精传感器设计原理图及其程序
MQ-3酒精传感器模块使用说明书简要说明：一、尺寸：32mm X22mm X27mm 长X宽X高二、主要芯片：LM393、ZYMQ-3气体传感器三、工作电压：直流5伏四、特点：1、具有信号输出指示。
2、双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出）3、TTL输出有效信号为低电平。
（当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）4、模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高。
5、对乙醇蒸汽具有很高的灵敏度和良好的选择性。
6、具有长期的使用寿命和可靠的稳定性7、快速的响应恢复特性五、应用：用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测，也用于其他场所乙醇蒸汽的检测【标注说明】【原理图】【测试方式】1、传感器先预热20秒左右。
2、将传感器放在无被测气体的地方，顺时针调节电位器，调节到指示灯亮，然后逆时针转半圈，调到指示灯不亮，然后接近被测气体，指示灯亮，离开被测气体，指示灯熄灭，就证明传感器是好的！【测试程序】实现功能：1、当测量浓度大于设定浓度时，单片机IO口输出低电平/********************************************************************汇诚科技实现功能:此版配套测试程序使用芯片：AT89S52晶振：11.0592MHZ波特率：9600编译环境：Keil作者：zhangxinchunleo【声明】此程序仅用于学习与参考，引用请注明版权和作者信息！*********************************************************************//********************************************************************说明：1、当测量浓度大于设定浓度时，单片机IO口输出低电平*********************************************************************/#include<reg52.h> //库文件#define uchar unsigned char//宏定义无符号字符型#define uint unsigned int //宏定义无符号整型/********************************************************************I/O定义*********************************************************************/sbit LED=P1^0; //定义单片机P1口的第1位（即P1.0）为指示端sbit DOUT=P2^0; //定义单片机P2口的第1位（即P2.0）为传感器的输入端/********************************************************************延时函数*********************************************************************/void delay()//延时程序{uchar m,n,s;for(m=20;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}/********************************************************************主函数*********************************************************************/void main(){while(1) //无限循环{LED=1; //熄灭P1.0口灯if(DOUT==0)//当浓度高于设定值时，执行条件函数{delay();//延时抗干扰if(DOUT==0)//确定浓度高于设定值时，执行条件函数{LED=0; //点亮P1.0口灯}}}}/********************************************************************结束*********************************************************************/【测试程序】*********************************************************************/#include <reg52.h> //头文件#define uchar unsigned char //宏定义无符号字符型#define uint unsigned int //宏定义无符号整型code uchar seg7code[10]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //显示段码数码管字跟uchar wei[4]={0XEf,0XDf,0XBf,0X7f}; //位的控制端//位控制码sbit ST=P3^0; //A/D启动转换信号sbit OE=P3^1; //数据输出允许信号sbit EOC=P3^2; //A/D转换结束信号sbit CLK=P3^3; //时钟脉冲uint z,x,c,v,AD0809, date; //定义数据类型/******************************************************************延时函数******************************************************************/void delay(uchar t){uchar i,j;for(i=0;i<t;i++){for(j=13;j>0;j--);{ ;}}}/**********************************************************************数码管动态扫描*********************************************************************/void xianshi() //显示函数{uint z,x,c,v;z=date/1000; //求千位x=date%1000/100; //求百位c=date%100/10; //求十位v=date%10; //求个位P2=0XFF;P0=seg7code[z]&0x7f;P2=wei[0];delay(80);P2=0XFF;P0=seg7code[x];P2=wei[1];delay(80);P2=0XFF;P0=seg7code[c];P2=wei[2];delay(80);P2=0XFF;P0=seg7code[v];P2=wei[3];delay(80);P2=0XFF;}/************************************************************************* CLK振荡信号**************************************************************************/ void timer0( ) interrupt 1 //定时器0工作方式1{TH0=(65536-2)/256; //重装计数初值TL0=(65536-2)%256; //重装计数初值CLK=!CLK; //取反}/*************************************************************************主函数**************************************************************************/ void main(){TMOD=0X01; //定时器中断0CLK=0; //脉冲信号初始值为0TH0=(65536-2)/256; //定时时间高八位初值TL0=(65536-2)%256; //定时时间低八位初值EA=1; //开CPU中断ET0=1; //开T/C0中断TR0=1;while(1) //无限循环{ST=0; //使采集信号为低ST=1; //开始数据转换ST=0; //停止数据转换while(!EOC); //等待数据转换完毕OE=1; //允许数据输出信号AD0809=P1; //读取数据OE=0; //关闭数据输出允许信号if(AD0809>=251) //电压显示不能超过5VAD0809=250;date=AD0809*20; //数码管显示的数据值，其中20为采集数据的毫安值xianshi(); //数码管显示函数}}【ADC0809资料】ADC0809中文资料1．主要特性1）8路8位A／D转换器，即分辨率8位。
MQ-3酒精传感器
【简要说明】一、尺寸：32mm X22mm X27mm 长X宽X高二、主要芯片：LM393、ZYMQ-3气体传感器三、工作电压：直流5伏四、特点：1、具有信号输出指示。
2、双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出）3、TTL输出有效信号为低电平。
（当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）4、模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高。
5、对乙醇蒸汽具有很高的灵敏度和良好的选择性。
6、具有长期的使用寿命和可靠的稳定性7、快速的响应恢复特性五、应用：用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测，也用于其他场所乙醇蒸汽的检测适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计。
【标注说明】解释说明：此模块为MQ-3酒精传感器，使用前请预热20S左右：第一步：给模块供5V直流电（注意正负极别接反，否则容易烧毁芯片）。
第二步：如果选择DOUT,TTL高低电平端，输出信号可以直接接单片机IO口或者接一个NPN型三极管去驱动继电器，电位器RP在这里用于调节输出电平跳变的阀值，由下图原理图可以分析，当传感器检测到被测气体时，比较器LM393管脚2点的电压值，跟传感器检测到气体的浓度成正比，当浓度值超过电位器RP设定的阀值时，比较器2脚的点位高于3脚的点位，这个时候，比较器1脚输出低电平，LED灯亮，R3为LED灯限流电阻，C1为滤波电容。
传感器输出低电平，反之，当没有信号的时候，传感器输出高电平，等于电源电压。
第三步：如果选择AOUT，模拟量输出，那样就不用管电位器了，直接将AOUT脚接AD转换的输入端或者，带有AD功能的单片机，就可以了。
根据我们的经验：在正常环境中，即：没有被测气体的环境，设定传感器输出电压值为参考电压，这时，AOUT端的电压在1V左右，当传感器检测到被测气体时，电压每升高0.1V，实际被测气体的浓度增加20ppm（简单的说：1ppm=1mg/kg=1mg/L=1×10-6 常用来表示气体浓度，或者溶液浓度。
基于MQ-3的酒精检测系统设计
基于MQ-3的酒精检测系统设计酒精检测系统设计是近年来在安全监控领域备受关注的话题。
酒精驾驶已经成为交通安全中的一大隐患，为了减少交通事故的发生，各国纷纷加大了对酒精驾驶的监管力度，而基于MQ-3的酒精检测系统则成为了一种常见的解决方案。
本文将详细介绍基于MQ-3的酒精检测系统的设计原理、组成结构以及应用场景。
一、设计原理MQ-3是一种常见的酒精敏感气体传感器,它采用了半导体酒精敏感电阻元件,在酒精气体的存在下,其电阻值会发生变化,因此可以通过测量其电阻值来判断酒精气体的浓度。
基于这一原理，可以设计出一种简单的酒精检测系统，结合单片机和其他辅助电路来实现对酒精浓度的检测和报警。
二、组成结构基于MQ-3的酒精检测系统主要包括MQ-3酒精传感器、单片机、显示模块、报警器和电源等组成部分。
MQ-3酒精传感器负责检测环境中的酒精气体浓度，将检测到的浓度值转换成电信号输出；单片机接收传感器输出的信号并进行数字信号处理，计算酒精浓度并显示在显示模块上；当酒精浓度超过设定阈值时，单片机会通过报警器进行报警，提醒使用者。
三、设计方案基于MQ-3的酒精检测系统的设计方案应该首先考虑的是传感器的选择和放置位置，在实际应用中需要充分考虑传感器对环境的适应性和灵敏度。
其次是单片机的选择，应该选择一款成本低廉、功耗低、计算能力强的单片机，比如常用的51单片机或者Arduino等。
还需要考虑显示模块和报警器的选择，这取决于实际应用场景和用户需求。
最后是整个系统的组装和调试，需要充分利用现有的电子元器件和编程知识，合理搭建和调试整个系统。
四、应用场景基于MQ-3的酒精检测系统适用于各种需要监测酒精浓度的场景，比如汽车驾驶员酒精检测系统、家庭酒精监测器、酒店酒精监控系统等。
特别是在交通安全领域，基于MQ-3的酒精检测系统可以帮助交通警察快速、准确地检测酒精驾驶者，从而减少交通事故的发生。
在家庭和工作场所，这种系统也可以有效监测人们的饮酒情况，提醒使用者注意自身安全和健康。