MQ-9 Detector de Gas de Combustible

INFORMACIÓN

El MQ-9 Detector de Gas de Combustible es un sensor electrónico diseñado para detectar gases inflamables como monóxido de carbono (CO) y gas combustible (como metano, butano y propano) en el aire. Funciona mediante un componente semiconductor de óxido metálico cuya resistencia eléctrica varía en presencia de estos gases. El sensor opera en un ciclo de calentamiento especial que le permite distinguir entre diferentes tipos de gases: a baja temperatura es más sensible al monóxido de carbono, y a mayor temperatura responde mejor a gases combustibles. Esta variación de resistencia se traduce en una señal analógica proporcional a la concentración del gas, la cual puede ser leída por un microcontrolador.

El MQ-9 Detector de Gas de Combustible se utiliza principalmente en aplicaciones orientadas a la detección de monóxido de carbono (CO) y gases inflamables como metano, butano y propano, lo que lo convierte en una herramienta clave en sistemas de seguridad domésticos e industriales, detectores de fugas de gas, alarmas inteligentes, y proyectos de automatización del hogar. Su capacidad para operar en diferentes ciclos de temperatura le permite distinguir entre distintos tipos de gases, haciendo posible una detección más precisa. Además, es ampliamente usado en monitoreo ambiental, dispositivos portátiles de seguridad, y proyectos educativos sobre control de calidad del aire. El MQ-9 ofrece una salida analógica y, en algunos módulos, también una salida digital ajustable mediante potenciómetro. Es totalmente compatible con plataformas de desarrollo como Arduino (UNO, Mega, Nano), ESP32, ESP8266, STM32, y Raspberry Pi, lo que facilita su integración en sistemas embebidos tanto para prototipos como para soluciones reales en entornos donde la detección de gases es crítica.

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ESPECIFICACIONES Y CARACTERÍSTICAS 

• Modelo: Módulo MQ-9.
• Voltaje de operación: 5 V.
• Detección de: GLP, Metano y Monóxido de carbono.
• Alta sensibilidad al: GLP y Metano.
• Sensibilidad:
  • 20-2000 ppm de Monóxido de Carbono.
  • 500-10000 ppm GLP y Metano.
• Consumo de potencia calorífica ≤ 340 mW.
• Temperatura de operación: -20 °C a 50 °C.
• Tamaño: 40 mm x 21.5 mm x 20 mm.
• Peso: 8 g.

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DOCUMENTACIÓN Y RECURSOS

• Datasheet
• Pinout
  
• Dimensiones

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INFORMACIÓN ADICIONAL

Recomendaciones antes de usar este sensor.

• Antes de usarlo por primera vez te recomendamos “curarlo” de 12 a 48 hrs, es decir, dejarlo conectado para que el calentamiento del sensor elimine los residuos que pudieran quedar en el proceso de fabricación.
• Este sensor tiene un sistema que aumentar su temperatura para funcionar correctamente, por lo que no es recomendable tocarlo una vez conectado.
• Se recomienda su uso en interiores, a temperatura ambiente y en ambientes sin condensación de agua.
• Su sensibilidad se puede ajustar mediante el potenciómetro en la placa.
• Los módulos MQ son sensibles a más de un gas y en diferente proporción, por lo que no son recomendables para identificar la presencia de un gas específico.
• Se recomienda que trabaje en un ambiente con 21% o un mínimo de 2% de concentración de oxígeno en el aire.

Funcionamiento del Módulo MQ-9.

El sensor propiamente se encuentra encerrado en dos capas de malla de acero inoxidable que asegura que el elemento calentador interno no cause una explosión dado que en su ambiente de trabajo puede haber presencia de gases inflamables, además filtra las partículas suspendidas para que solo gases accedan a la cámara. Dentro, se encuentra una bobina de níquel-cromo para formar el sistema de calefacción y un revestimiento de dióxido de estaño (que es sensible a gases combustibles) forma el sistema de detección.

Una vez se calienta el dióxido de estaño absorbe el oxígeno (del aire limpio) en su superficie, a su vez el oxígeno atrae electrones del dióxido de estaño, dificultando el flujo de corriente a través de este. En presencia de gases, la densidad de oxígeno absorbido por el sensor disminuye liberando a los electrones, permitiendo que la corriente fluya con mayor libertad por el sensor.

Módulo Sensor.

El voltaje de salida analógica proporcionado por el sensor cambia en proporción a la concentración de humo/gas. Cuanto mayor sea la concentración de gas, mayor será el voltaje de salida; mientras que una menor concentración de gas da como resultado un voltaje de salida bajo.

El módulo incorpora un circuito con un comparador de alta precisión para poder medir la señal y un potenciómetro para ajustar el nivel de concentración umbral al cual el pin digital pasará de estado BAJO a estado ALTO.

Curva Característica de Sensibilidad.

Los módulos MQ son sensibles a más de un gas y en diferente proporción a cada uno, por lo que si el objetivo eso obtener los valores en unidades correspondientes a la concentración del gas medido es necesario hacer un proceso de escalado mediante software a partir de la curva característica de sensibilidad (disponible en la hoja de datos)

Dado que tenemos una curva y no una ecuación es necesario hacer una estimación y hallar una ecuación, por ejemplo por el método de regresión, una forma de hacerlo es usar Excel, ingresando los datos de la curva para un gas en específico con la mayor cantidad de puntos posibles, graficar, agregar una línea de tendencia y escoger la ecuación potencial para implementar en tu código y así estimar la concentración.

¿A qué equivale 1 ppm?

Para describir la cantidad de gas por volumen en el aire, la unidad de medida más común es “partes por millón” o ppm, es decir, 1 ppm significa que si contáramos un millón de moléculas, solo una de esas partículas sería del gas que buscamos medir.

Conexión básica del módulo MQ9 con tarjetas de desarrollo compatibles con Arduino IDE.

A continuación te mostramos un ejemplo de la conexión y el código para el sensor MQ9 con una tarjeta de desarrollo que nos permite observar las lecturas de su terminal analógica en el puerto serial.

Componentes adicionales necesarios.

• Una tarjeta de desarrollo compatible con Arduino IDE
• Cables dupont M-H

Paso 1: Realiza las conexiones.

Paso 2: Código de funcionamiento.

a) Lectura analógica.

A continuación te presentamos una versión del código en el que podrás ver una representación de la variación de la resistencia interna del sensor dado un cambio en la concentración de gases inflamables.

#define MQ9pin (0) 
float sensorValue; //variable para guardar el valor analógico del sensor

void setup()
{
  Serial.begin(9600); // Inicializamos el puerto serial a 9600
  Serial.println("El sensor de gas se esta pre-calentando");
  delay(60000); // Espera a que el sensor se caliente durante 60 segundos
}

void loop()
{
  sensorValue = analogRead(MQ9pin); // lectura analogica pin "A0"
  Serial.print("Valor detectado por el sensor: ");
  Serial.print(sensorValue);
  if(sensorValue > 300)
  {
   Serial.print(" | Se ha detectado gas!");
  }
  Serial.println("");
  delay(2000); // espera por 2 segundos para la siguiente lectura
}

b) Lectura digital.

Si tu aplicación fuera algo así como activar una alarma en cuanto se detecta la presencia de algún gas inflamable, te recomendamos realizar una calibración de su sensibilidad mediante el potenciómetro y una muestra de gas a fin de utilizar la salida digital de este sensor. Para ello, en cuanto a conexiones, es necesario conectar la salida digital del sensor al pin digital 2 de  la tarjeta de desarrollo e implementar el siguiente código.

int MQpinD = 2;
void setup() { 
  Serial.begin(9600);
  pinMode(MQpinD, INPUT);
  Serial.println("El sensor de gas se esta pre-calentando"); 
  delay(20000); // Espera a que el sensor se caliente durante 20 segundos
}
void loop() {
  boolean MQ_estado = digitalRead(MQpinD); //Leemos la terminal digital "D0" del sensor
  if(MQ_estado) //si la salida del sensor es 1
  {
   Serial.println("Sin presencia de gases en el ambiente");
  }
  else //si la salida del sensor es 0
  {
   Serial.println("Gases detectados en el ambiente");
  }
  delay(100); 
}

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ENLACES EXTERNOS

• Simulación de Funcionamiento MQ-9 – Alfredo Escalona
• Sensores de Gas MQX – Luis Llamas
• Proyecto con el MQ-9 – Electro Peak