ارڈینو (ایم کیو ایم) کا استعمال کرتے ہوئے پی ایم پی کی پیمائش ایم کیو گیس سینسر سے کرنا

صنعتی دور سے ہی ہم انسانیت میں تیزی سے ترقی کر رہے ہیں۔ ہر پیشرفت کے ساتھ ہم اپنے ماحول کو بھی آلودہ کرتے ہیں اور بالآخر اس کو نیچا دیتے ہیں۔ اب گلوبل وارمنگ ایک خطرناک خطرہ ہے اور یہاں تک کہ ہوا ہم بھی سانس لیتے ہیں۔ لہذا ہوا کی کوالٹی مانیٹرنگ نے بھی اہمیت حاصل کرنا شروع کردی ہے۔ لہذا اس آرٹیکل میں ہم سیکھیں گے کہ آرڈینوو کے ساتھ کسی بھی ایم سی سیریز کے گیس سینسر کا استعمال کس طرح کیا جائے اور پی پی ایم (فی ملین ملین حصے) میں آؤٹ پٹ دکھایا جا.۔ پی پی ایم بھی ملیگرام فی لیٹر (مگرا / ایل) کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے ۔ یہ سینسر عام طور پر دستیاب ہوتے ہیں اور نیچے دی گئی مختلف قسم کی گیس کی پیمائش کے لئے بھی قابل اعتماد ہیں

ایم کیو سیریز کے گیس سینسر

• کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2): MG-811
• کاربن مونو آکسائیڈ (CO): ایم کیو 9
• کل اتار چڑھاؤ نامیاتی مرکبات (TVOCs): سی سی ایس 811
• مساوی کاربن ڈائی آکسائیڈ (ای سی او 2): سی سی ایس 811
• میٹل آکسائڈ (MOX): سی سی ایس 811
• امونیا: ایم کیو 137
• ہوا کی کوالٹی: MQ-135
• ایل پی جی ، الکحل ، دھواں: ایم کیو 2

ہم پہلے ہی ایم کیو 2 کو ایئر کوالٹی مانیٹرنگ پروجیکٹ کے لئے سگریٹ نوشی اور ایم کیو 135 استعمال کر چکے ہیں۔ یہاں میں پی پی پی میں امونیا کی پیمائش کرنے کے لئے سینس مارٹ سے ایم کیو -137 سینسر کا استعمال کروں گا ۔ سینسر ہاتھ میں رکھتے ہوئے میں نے دستیاب تمام ٹیوٹوریلز کو دیکھا اور معلوم کیا کہ پی پی ایم میں گیس کی پیمائش کرنے کے طریقہ کار کے بارے میں کوئی مناسب دستاویزات موجود نہیں ہیں ۔ زیادہ تر سبق یا تو صرف ینالاگ اقدار کے ساتھ نمٹتے ہیں یا کچھ ایسے ثابت قدمی متعارف کرواتے ہیں جو ہر قسم کی گیس کی پیمائش کے لئے قابل اعتماد نہیں ہیں۔ لہذا ایک طویل وقت کے لئے آن لائن گھومنے پھرنے کے بعد ، آخر میں میں نے یہ تلاش کیا کہ پی آر پی کی پیمائش کرنے کے لئے ان ایم کیو سیریز کے گیس سینسر کو کس طرح استعمال کیا جا.۔ میں بغیر لائبریریوں کے نیچے سے چیزوں کی وضاحت کر رہا ہوں تاکہ آپ اس مضمون کو اپنے پاس موجود کسی بھی گیس سینسر کے ل use استعمال کرسکیں۔

آپ کا ہارڈ ویئر تیار کرنا:

ایم کیو گیس سینسرز یا تو ماڈیول کے طور پر یا صرف سنسر کے طور پر خرید سکتے ہیں۔ اگر آپ کا مقصد صرف پی پی ایم کی پیمائش کرنا ہے تو پھر صرف سینسر خریدنا ہی بہتر ہے کیونکہ ماڈیول صرف ڈیجیٹل پن کے استعمال کے ل good اچھا ہے۔ لہذا اگر آپ ماڈیول پہلے ہی خرید چکے ہیں تو آپ کو ایک چھوٹا سا ہیک انجام دینا ہوگا جس پر مزید بحث کی جائے گی۔ ابھی کے لئے ، فرض کریں کہ آپ نے سینسر خریدی ہے۔ سینسر کا پن آؤٹ اور کنکشن نیچے دکھایا گیا ہے

جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں کہ آپ کو فراہمی کے لئے صرف 'H' کے ایک سرے اور 'H' کے دوسرے سرے کو زمین سے جوڑنا ہے۔ پھر A اور B دونوں کو یکجا کریں۔ ایک سیٹ کو وولٹیج کی فراہمی کے لئے اور دوسرا اپنے ینالاگ پن سے جوڑیں۔ سینسر کو کام کرنے میں ریزسٹر آر _ایل بہت اہم کردار ادا کرتا ہے۔ لہذا آپ نوٹ کریں کہ آپ کس قدر کا استعمال کررہے ہیں ، 47k کی قیمت کی سفارش کی گئی ہے۔

اگر آپ نے پہلے ہی ماڈیول خرید لیا ہے ، تو آپ کو بورڈ میں اپنے R _{L کی} قیمت معلوم کرنے کے _ل PC اپنے پی سی بی کے نشانات کو ٹریک کرنا چاہئے ۔ گورون لائن نے یہ کام پہلے ہی ہمارے لئے کیا ہے اور ایم کیو گیس سینسر بورڈ کا سرکٹ ڈایاگرام نیچے دیا گیا ہے۔

جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں کہ مزاحمتی R _L (R2) آؤٹ پن اور زمین کے مابین جڑا ہوا ہے ، لہذا اگر آپ ماڈیول لے رہے ہیں تو R _{L کی} ویلیو پن اور وی سی سی پن کے پار مزاحمتی موڈ میں ملٹی میٹر کا استعمال کرکے ماپا جاسکتا ہے۔ ماڈیول. میرے سینس مارٹ ایم کیو -137 گیس سینسر میں آر ایل کی قیمت 1K تھی اور نیچے واقع تصویر میں دکھائے جانے کے مطابق یہاں واقع تھا۔

تاہم ، ویب سائٹ کا دعوی ہے کہ یہ آر _{ایل کا} ایک متغیر برتن مہیا کرتا ہے جو سچ نہیں ہے کیونکہ آپ واضح طور پر سرکٹ آریگرام میں دیکھ سکتے ہیں ، برتن آپٹیمپ کے لئے متغیر وولٹیج کا تعین کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے اور اس کا R _L سے کوئی تعلق نہیں ہے ۔ لہذا ہمیں اوپر دکھائے جانے والے ایس ایم ڈی ریزسٹر (1K) کو دستی طور پر ٹانکا لگانا ہوگا اور ہمیں گراؤنڈ اینڈ وؤٹ پن میں اپنا اپنا ریزٹر استعمال کرنا ہوگا جو RL کے طور پر کام کرے گا۔ RL کے لئے بہترین قیمت 47K ہوگی جیسا کہ ڈیٹا شیٹ نے تجویز کیا ہے لہذا ہم وہی استعمال کریں گے۔

ایم کیو گیس سینسرز سے پی پی ایم کی پیمائش کرنے کے لئے نقطہ نظر:

اب جب کہ ہم جانتے ہیں کہ _{ایل ایل کی} قدر ان سینسروں سے پی پی ایم کی حقیقت پیمائش کرنے کے طریقے پر آگے بڑھنے دیتی ہے۔ تمام سینسروں کی طرح اس کی ڈیٹاشیٹ شروع کرنے کی جگہ ہے۔ ایم کیو 137 ڈیٹاشیٹ یہاں دی گئی ہے لیکن اس بات کو یقینی بنائیں کہ آپ اپنے سینسر کے لئے صحیح ڈیٹاشیٹ تلاش کریں۔ ڈیٹا شیٹ کے اندر ہمیں صرف ایک گراف کی ضرورت ہے جس کے خلاف (روپیہ / رو) وی پی پی ایم تیار کیا جائے گا یہی وہی ہے جس کی ہمیں اپنے حساب کتاب کے لئے ضرورت ہے۔ تو اسے پکڑیں ​​اور کہیں کام کرتے رہیں۔ میرے سینسر کے لئے ایک نیچے دکھایا گیا ہے۔

پتہ چلتا ہے کہ MQ137 سینسر NH3 ، C2H6O اور یہاں تک کہ CO کی پیمائش کرسکتا ہے ۔ لیکن ، یہاں مجھے صرف NH3 کی قدروں میں دلچسپی ہے۔ تاہم آپ کسی بھی سینسر کے لئے پی پی ایم کا حساب کتاب کرنے کے لئے ایک ہی طریقہ استعمال کرسکتے ہیں۔ یہ گراف ہمارے لئے پی پی ایم کی قیمت تلاش کرنے کا واحد ذریعہ ہے اور اگر ہم کسی بھی طرح روپے / رو (ایکس محور) کے راشن کا حساب لگاسکتے ہیں تو ہم اس گراف کو پی پی ایم (وائی محور) کی قدر معلوم کرنے کے ل use استعمال کرسکتے ہیں۔ روپے / Ro کی قیمت تلاش کرنے کے ل we ہمیں روپے کی قیمت اور Ro کی قیمت تلاش کرنے کی ضرورت ہے۔ جہاں گیس کی تعداد میں سینسر مزاحمت ہے اور کلین سر میں سینسر مزاحمت ہے۔

جی ہاں… یہ منصوبہ ہے ہم دیکھتے ہیں کہ ہم اس سے کیسے بچ سکتے ہیں….

کلین ایئر پر رو کی قیمت کا حساب لگانا:

نوٹ کریں کہ روپے / رو کی گراف قیمت میں ہوا (موٹی نیلی لائن) مستحکم ہے لہذا ہم اسے اپنے فائدے کے لئے استعمال کرسکتے ہیں اور یہ کہتے ہیں کہ جب سینسر تازہ ہوا میں کام کر رہا ہے تو / رو کی قیمت 3.6 ہوگی نیچے

روپے / رو = 3.6

ڈیٹاشیٹ سے ہمارے پاس بھی روپے کی قیمت کا حساب کتاب کرنے کا ایک فارمولا ہے۔ فارمولا نیچے دکھایا گیا ہے۔ اگر آپ یہ جاننے میں دلچسپی رکھتے ہیں کہ یہ فارمولا کس طرح نکلا ہے تو آپ جے کون نظاموں کے ذریعہ پڑھ سکتے ہیں ، میں ان کی مدد کرنا چاہوں گا کہ اس کو حل کرنے میں میری مدد کریں۔

اس فارمولے میں Vc کی ​​ویلیو ہماری سپلائی وولٹیج (+ 5V) ہے اور R _{L کی} ویلیو وہی ہے جس کا ہم نے پہلے ہی حساب لگایا ہے (اپنے سینسر کیلئے 47K)۔ اگر ہم ایک چھوٹا اردوینو پروگرام لکھتے ہیں تو ہم وی _{آر ایل کی} قیمت بھی تلاش کرسکتے ہیں اور آخر میں 500 روپے کی قیمت کا حساب لگاسکتے ہیں۔ میں نے نیچے ایک ارڈینو پروگرام دیا ہے جس کے تحت سینسر کا اینالاگ وولٹیج (V _RL) پڑھتا ہے اور اس فارمولے کے استعمال سے روپے کی قیمت کا حساب لیا جاتا ہے اور آخر میں اسے سیریل مانیٹر میں دکھاتا ہے۔ اس پروگرام کو کمنٹ سیکشن کے ذریعے اچھی طرح سے سمجھایا گیا ہے لہذا میں اس کی وضاحت کو یہاں چھوڑ رہا ہوں تاکہ اس مضمون کو مختصر رکھا جاسکے۔

/ * * تازہ ہوا حالت میں جاننے والے RL کے لئے R0 کی قدر کی پیمائش کرنے کا پروگرام * پروگرام منجانب: B.Aswith راج * ویب سائٹ: www.circuitdigest.com * تاریخ: 28-12-2017 * / // یہ پروگرام بہترین کام کرتا ہے مزاج کے ساتھ ایک تازہ ہوا کے کمرے میں ، نمی: 20 ℃ ، نمی: 65٪ ، O2 حراستی 21٪ اور جب Rl کی قیمت 47K #define RL 47 ہو تو // مزاحمتی RL کی قیمت 47K باطل سیٹ اپ ہوتی ہے () // چلتا ہے صرف ایک بار {سیریل.بیگین (9600)؛ //} باطل لوپ () {فلوٹ ینالاگ_یوئلیو کی نمائش کے لئے سیریل COM شروع کریں۔ فلوٹ وی آر ایل؛ فلوٹ روپیہ؛ فلوٹ رو؛ کے لئے (انٹرویوٹ ٹیسٹ_سیکل = 1؛ ٹیسٹ_ سائیکل <= 500؛ ٹیسٹ_شیشل ++) // سینسر کے ینالاگ آؤٹ پٹ کو 200 مرتبہ پڑھیں {analog_value = analog_value + analogRead (A0)؛ // 200 for کے لئے اقدار کو شامل کریں alog anالا_value = analog_value / 500.0؛ // اوسط VRL = ینالاگ_ قیمت * (5.0 / 1023.0) لیں؛// ینالاگ قدر کو وولٹیج میں تبدیل کریں // RS = ((Vc / VRL) -1) * RL وہ فارمولے ہیں جو ہم نے ڈیٹا شیٹ سے حاصل کیے ہیں = ((5.0 / VRL) -1) * RL؛ // آر ایس / آر او 3.. is ہے جیسا کہ ہم نے ڈیٹا شیٹ کے گراف سے حاصل کیا ہے رو = = / / 6؛ سیریل.پرنٹ ("تازہ ہوا میں رو =")؛ سیریل.پرنٹلن (Ro)؛ // ڈسپلے حساب کتاب میں تاخیر (1000)؛ // 1 سیکس کی تاخیر}

نوٹ: رو کی قیمت مختلف ہوگی ، سینسر کو کم از کم 10 گھنٹے پہلے سے گرمی کی اجازت دیں اور پھر Ro کی قدر کا استعمال کریں۔

میں نے اپنے سینسر (جب R _L 47kΩ ہے) کے لئے Ro کی قیمت 30 KΩ ہونے کا نتیجہ اخذ کیا ۔ آپ کا فرق تھوڑا سا مختلف ہوسکتا ہے۔

روپے کی قیمت کی پیمائش کریں:

اب جب کہ ہم Ro کی قدر جانتے ہیں ہم مذکورہ دو فارمولوں کا استعمال کرکے آسانی سے روپے کی قیمت کا حساب لگاسکتے ہیں۔ نوٹ کریں کہ اس قیمت کا جو پہلے حساب کیا گیا تھا وہ تازہ ہوا کی حالت کے لئے ہے اور جب امونیا ہوا میں موجود ہوگا تو وہ ایک جیسی نہیں ہوگی۔ روپے کی قیمت کا حساب لگانا کوئی بڑا مسئلہ نہیں ہے جس کو ہم آخری پروگرام میں براہ راست دیکھ بھال کرسکتے ہیں۔

روپے / رو تناسب پی پی ایم سے متعلق:

اب جب ہم جانتے ہیں کہ روپے اور Ro کی قیمت کی پیمائش کرنا ہے تو ہم اس کا تناسب (روپے / Ro) تلاش کرسکیں گے۔ پھر ہم پی پی ایم کی اسی قدر سے متعلقہ چارٹ (نیچے دکھایا گیا) استعمال کرسکتے ہیں۔

اگرچہ NH3 لائن (نیلا رنگ) لکیری دکھائی دیتی ہے لیکن یہ دراصل لکیری نہیں ہے۔ ظاہری شکل اس لئے کہ پیمانے کو ظاہری شکل کے لئے یکساں تقسیم کیا گیا ہے۔ لہذا روپیہ / روپیہ اور پی پی ایم کے درمیان تعلق دراصل لوگرتھمک ہے جس کی نمائندگی نیچے کی مساوات سے کی جاسکتی ہے۔

لاگ (ی) = م * لاگ (ایکس) + بی جہاں ، ی = تناسب (روپے / رو) x = پی پی ایم میٹر = لائن کا ڈھلا b = چوراہا نقطہ

m اور b کی اقدار کو تلاش کرنے کے ل To ہمیں اپنی گیس لائن پر دو نکات (x1 ، y1) اور (x2 ، y2) پر غور کرنا ہوگا۔ یہاں ہم امونیا کے ساتھ کام کر رہے ہیں لہذا میں نے جن دو نکات پر غور کیا ہے وہ (40،1) اور (100،0.8) ہیں جیسا کہ اوپر کی تصویر میں سرخ نشان کے ساتھ (سرخ کے نشان سے نشان زدہ) دکھایا گیا ہے۔

ایم = / ایم = لاگ (0.8 / 1) / لاگ (100/40) ایم = -0.243

اسی طرح (ب) کے لئے گراف سے مڈ پوائنٹ پوائنٹ ویلیو (x، y) حاصل کریں جو (70،0.75) ہے جیسا کہ اوپر کی تصویر میں دکھایا گیا ہے (نیلے رنگ میں نشان لگا ہوا ہے)

b = log (y) - m * log (x) b = log (0.75) - (-0.243) * لاگ (70) b = 0.323

اب یہ ہے کہ ہم نے ایم اور بی کی قیمت کا حساب لگایا ہے ہم ذیل میں دیئے گئے فارمولے کا استعمال کرکے پی پی ایم کے ساتھ (روپے / رو) کی قیمت برابر کرسکتے ہیں۔

پی پی ایم = 10 ^ / م m

ایم کیو ایم سینسر کا استعمال کرتے ہوئے پی پی ایم کا حساب کتاب کرنے کا پروگرام:

مکمل پروگرام ایک MQ سینسر کا استعمال کرتے ہوئے حساب لگائیں پیپییم کرنے کے لئے ذیل میں دی گئی ہے. ذیل میں کچھ اہم لائنوں کی وضاحت کی گئی ہے۔

پروگرام کے ساتھ آگے بڑھنے سے پہلے ہمیں لوڈ مزاحمت (RL) ، سلوپ (ایم) ، انٹرسیپٹ (بی) اور تازہ ہوا میں مزاحمت کی قدر (Ro) کی قیمتوں کو کھانا کھلانا ہوگا۔ ان تمام اقدار کو حاصل کرنے کے طریقہ کار کی وضاحت پہلے ہی کی جا چکی ہے لہذا ان کو ابھی کھلاو

# ڈیفائن آر ایل 47 // مزاحمتی آر ایل کی مالیت 47K ہے # ڈیفائن ایم -0.263 // حساب کتاب ڈھلوان درج کریں #define b 0.42 // حساب کتاب کا وقفہ درج کریں # تعریف رو 30 درج کریں // Ro کی قیمت درج کریں

پھر سینسر کے پار وولٹیج ڈراپ (VRL) پڑھیں اور اسے وولٹیج (0V سے 5V) میں تبدیل کریں کیونکہ ینالاگ پڑھنے سے ہی 0 سے 1024 تک کی اقدار کی واپسی ہوگی۔

وی آر ایل = ینالاگ ریڈ (ایم کیو ایم - سینسر) * (5.0 / 1023.0)؛ // وولٹیج ڈراپ کی پیمائش کریں اور 0-5V میں تبدیل کریں

اب ، جب کہ VRL کی قیمت کا حساب لگایا جاتا ہے تو آپ روپے کی قیمت اور تناسب (قیمت / رو) کے حساب کتاب کرنے کے لئے مذکورہ فارمولے کا استعمال کرسکتے ہیں۔

تناسب = رو / رو؛ // شرح تناسب / Ro تلاش کریں

آخر میں ، ہم اپنے لوگرتھمک فارمولے کے ساتھ پی پی ایم کا حساب کتاب کرسکتے ہیں اور اسے اپنے سیریل مانیٹر پر ڈسپلے کرسکتے ہیں جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے

ڈبل پی پی ایم = پاؤ (10 ، ((لاگ 10 (تناسب) -ب) / ایم))؛ // پی ایم پی سیریل کا حساب لگانے کے لئے فارمولہ استعمال کریں۔ پرنٹ (پی پی ایم)؛ // ڈسپلے پی پی ایم

ایردوینو اور ایم کیو -137 کے ساتھ ہارڈ ویئر پر پی پی ایم کی قیمت دکھا رہا ہے:

بہت سارے نظریہ کو ہم پی پی ایم میں گیس کی قدر ظاہر کرنے کے ل the سینسر اور ایل سی ڈی کے ساتھ ایک سادہ سرکٹ بنائیں۔ یہاں میں جو سینسر استعمال کر رہا ہوں وہ ایم کیو 137 ہے جو امونیا کی پیمائش کرتا ہے ، میرے سیٹ اپ کے لئے سرکٹ ڈایاگرام نیچے دکھایا گیا ہے۔

سرکٹ آریگرام میں دکھائے گئے اپنے سینسر اور اپنے LCD کو مربوط کریں اور پروگرام کے آخر میں دیا ہوا کوڈ اپ لوڈ کریں۔ جیسا کہ اوپر بیان ہوا ہے آپ کو Ro کی قیمت میں ترمیم کرنا ہوگی۔ پیرامیٹر کی اقدار میں بھی تبدیلیاں کریں اگر آپ 4.7K کے علاوہ کسی اور ریزٹر کو RL کے بطور استعمال کررہے ہیں۔

کوئی بھی ریڈنگ لینے سے پہلے کم از کم 2 گھنٹوں کے لئے اپنا سیٹ اپ چلائیں ، (48 گھنٹے زیادہ درست قدروں کے ل recommended تجویز کیا جاتا ہے)۔ اس وقت کو حرارتی وقت کہا جاتا ہے ، اس دوران سینسر گرم ہوتا ہے۔ اس کے بعد ، آپ کو نیچے دیئے گئے پی پی ایم کی قیمت اور اپنی LCD اسکرین پر دکھائے جانے والے وولٹیج کو دیکھنے کے قابل ہونا چاہئے۔

اب یہ یقینی بنانے کے لئے کہ کیا اقدار واقعی امونیا کی موجودگی سے متعلق ہیں ، آئیے اس سیٹ اپ کو ایک بند کنٹینر کے اندر رکھیں اور اس کے اندر امونیا گیس بھیجیں تاکہ معلوم کریں کہ اقدار میں اضافہ ہورہا ہے یا نہیں۔ میرے پاس مناسب پی پی ایم میٹر نہیں ہے جو میرے ساتھ کیلیبریٹ کرے اور یہ بہت اچھا ہوگا اگر میٹر والا کوئی اس سیٹ اپ کی جانچ کرسکتا ہے اور مجھے بتاتا ہے۔

امونیا کی موجودگی کی بنیاد پر پڑھنے میں کس طرح فرق پڑتا ہے اس کے ل to آپ ذیل میں ویڈیو دیکھ سکتے ہیں ۔ امید ہے کہ آپ تصور کو سمجھ گئے ہوں گے اور اسے سیکھنے میں لطف اندوز ہوں گے۔ اگر آپ کو کوئی شبہات ہیں تو ان کو تبصرہ سیکشن میں چھوڑ دیں یا مزید مفید مدد کے لئے فورم کو یہاں استعمال کریں۔