سنسور اکسیژن که به عنوان سنسور O2 شناخته می شود، همان کاری را انجام می دهد که از نامش پیداست – میزان اکسیژن موجود را اندازه گیری می کند. سنسور O2 در واقع یکی از مهم ترین سنسورهای هر وسیله نقلیه ای است که مسئول حفظ تعادل مناسب بین هوا و سوخت برای آلایندگی بهینه است.
سنسور اکسیژن، اختلاف اکسیژن بین گاز خروجی و هوای خارجی را اندازه گیری کرده و بسته به تفاوت بین این دو، ولتاژ تولید می کند یا مقاومت را تغییر می دهد.
مروری بر سنسور ME2-O2
سنسور الکتروشیمیایی ME2-O2-Ф20 با اندازه گیری جریان بر اساس اصل الکتروشیمیایی، غلظت گاز را تشخیص می دهد که برای این کار از فرآیند اکسیداسیون الکتروشیمیایی گاز هدف روی الکترود فعال در داخل سلول الکترولیتی بهره میگیرد. با توجه به قانون فارادی، جریان تولید شده در واکنش الکتروشیمیایی گاز هدف، رابطه مستقیم با غلظت آن دارد. در نهایت با اندازه گیری مقدار این جریان، غلظت گاز بدست می‌آید.
مشخصات فنی
کابردها
Output Type: Analog-Voltage/Digital-Logic
Detection Range: 0 ~ 25 % Vol
For more specifications, please refer to datasheet
Detecting O2 in mine, industry and environmental protection field.
ویژگی‌های ماژول GebraBit ME2-O2
User-selectable module power supply voltage between 3V3 and 5V
On Board, ON/OFF LED indicator
On Board LED indicator for Digital Comparator Output
GEBRABIT Pin Compatible with GEBRABUS
GEBRABIT small package
It can be used as a daughter board of GEBRABIT MCU Modules
Featuring Castellated pad (Assembled as SMD Part)
Separatable screw parts to reduce the size of the board
ماژول GebraBit ME2-O2
GebraBit ME2-O2 یک ماژول الکتروشیمیایی برای تشخیص و اندازه‌گیری گاز O2 می‌باشد. این ماژول میتواند با ولتاژهای تغذیه 3V3 یا 5V که توسط جامپر سلکتور تعبیه شده در قسمت پایینی ماژول قابل انتخاب است، کار کند. ماژول GebraBit ME2-O2، خروجی سنسور ME2-O2 را برای آنالیز بهتر داده‌ها توسط یک مدار تقویت کننده تقویت میکند. مقدار آستانه (threshold) شدت گاز توسط یک پتانسیومتر تعبیه شده در ماژول GebraBit ME2-O2 قابل تنظیم است.
کاربر برای توسعه سخت افزاری و البته توسعه نرم افزاری سنسور،نیاز به یک مدار راه انداز و درایور دارد.GebraBit برای راحتی کاربران این امر را با پیاده سازی مدار سنسور ME2-O2 و ارایه دسترسی به خروجی‌های آن، محق ساخته است.
کافیست ماژول GebraBit ME2-O2 را در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ مناسب ، ماژول GebraBit ME2-O2 را با هریک از برد های اردوینو، رزبری پای ، دیسکاوری و مخصوصا ماژول GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 که پیشنهاد ما استفاده از ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit هست،راه اندازی و دیتا را دریافت کنید.
دلیل پیشنهاد ما در راه اندازی ماژول GebraBit ME2-O2 با ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit مانند GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 ، وجود رگولاتور داخلی 3V3 در آنها و سازگاری ترتیب پین های همه ماژول های GebraBit با هم بوده(استاندارد GEBRABUS) که فقط کافیست ماژول GebraBit ME2-O2 را مانند تصویر بالا در سوکت مربوطه قرار داده و بدون نیاز به سیم کشی ،ماژول سنسور مورد نظر را توسعه دهید.
معرفی بخش های ماژول
سنسور ME2-O2
ای سی اصلی این ماژول بوده که وظیفه اندازه گیری گاز اکسیژن را برعهده دارد و در بالای ماژول قرار گرفته و مدار آن طراحی شده است.
جامپر سلکتور ولتاژ تغذیه
با توجه به وضعیت مقاومت 0R جامپر تعبیه شده در قسمت پایینی ماژول، ولتاژ تغذیه سنسور بین 5V و 3V3 انتخاب میشود.
امپلی فایر
این امپلی فایر به منظور تقویت خروجی سنسور ME2-O2 برای آنالیز بهتر داده ها روی ماژول GEbraBit ME2-O2 تعبیه شده است.
پتانسیومتر تعیین حساسیت
در طراحی مدار سنسور ME2-O2 از یک پتانسیومتر، برای تعیین میزان حساسیت سنسور استفاده شده است.
مقایسه کننده
در طراحی مدار سنسور ME2-O2 از یک مقایسه کننده برای مقایسه‌ی خروجی سنسور با آستانه تعیین شده، استفاده شده است.
ال ای دی Dout
با بالاتر یا پایین تر رفتن شدت گاز از میزان تعیین شده، این ال ای دی تغییر وضعیت میدهد.
LED تغذیه
با توجه به وضعیت جامپر سلکتور تغذیه‌ی ماژول و با اعمال ولتاژ به ماژول توسط پین مربوطه، LED ماژول روشن می شود.
پین‌های ماژول GebraBit ME2-O2
پین های تغذیه
- 3V3 و 5V : این پین‌ها می توانند با توجه به وضعیت جامپرسلکتور تغذیه، تغذیه سنسور را تامین کنند.
- GND : این پین، پین زمین برای تغذیه سنسور می باشد.
پین خروجی
- AO : این پین برای دریافت خروجی آنالوگ ماژول استفاده می شود ، برای خواندن دیتای خروجی سنسور کافیست این پین را به ADC میکروکنترلر متصل کنید.
- DO: این پین برای دریافت خروجی دیجیتال ماژول استفاده می شود و با بالاتر یا پایین تر رفتن شدت گاز از آستانه تعیین شده، خروجی لاجیک (0 و1) نیز تغییر میکند.
اتصال به پردازنده
اتصال به GebraBit STM32F303
به دلیل سازگاری ترتیب پین های ماژول های GebraBit با یکدیگر (استاندارد GEBRABUS)، برای راه‌اندازی ماژول GebraBit ME2-O2 با ماژول میکروکنترلری GebraBit STM32F303 کافیست ، ماژول GebraBit ME2-O2 را به راحتی به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit STM32F303 قرار داده و با دادن ولتاژ مناسب به پین‌های تغذیه، ماژول را راه اندازی کنید.
اتصال به GebraBit ATMEGA32A
به دلیل سازگاری ترتیب پین های ماژول های GebraBit با یکدیگر (استاندارد GEBRABUS)، برای راه‌اندازی ماژول GebraBit ME2-O2 با ماژول میکروکنترلری GebraBit ATMEGA32A، کافیست ، ماژول GebraBit ME2-O2 را به راحتی به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit ATMEGA32A قرار داده و با دادن ولتاژ مناسب به پین‌های تغذیه، ماژول را راه اندازی کنید.
توجه: در صورت استفاده از ماژول‌های میکروکنترلری GebraBit توجه داشته باشید که جامپر سلکتورتغذیه ماژول GebraBit ME2-O2 روی “3V3” باشد تا راحت تر بتوانید ولتاژ”3V3” را از ماژول میکروکنترلری بگیرید
اتصال به ARDUINO UNO
برای اتصال ماژول GebraBit ME2-O2 به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:
- پین “3V3” ماژول ME2-O2 را به پین “3V3” خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین “GND” ماژول ME2-O2 را به پین “GND” برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین “DO” ماژول ME2-O2 را به یکی از پین‌های دیجیتال برد (مثلا D10) ARDUINO UNOمتصل کنید.
- پین “AO” ماژول ME2-O2 را به یکی از پین‌های آنالوگ برد (مثلا A0) ARDUINO UNO متصل کنید.
نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در این تصویر مشاهده می شود: