Kit 9 Módulos Sensores de Gases para Arduino

Este kit ofrece una amplia gama de detección, ideal para proyectos de monitoreo ambiental, seguridad o experimentación:

• MQ-2: Humo, GLP (Gas Licuado de Petróleo), metano, hidrógeno. Útil para detectores de humo o fugas de gas combustible.
• MQ-3: Alcohol (etanol). Ideal para proyectos de alcoholímetros o detección de vapores de alcohol.
• MQ-4: Metano (CH4), GNC (Gas Natural Comprimido). Adecuado para detección de fugas de gas natural.
• MQ-5: GLP, gas natural, gas de ciudad. Versátil para detectar diversos gases combustibles domésticos.
• MQ-6: GLP, propano, butano. Específico para gases licuados comúnmente usados en cocinas y calefacción.
• MQ-7: Monóxido de Carbono (CO). Crucial para proyectos de detección de CO, un gas tóxico e inodoro.
• MQ-8: Hidrógeno (H2). Para aplicaciones que requieran detectar la presencia de hidrógeno.
• MQ-9: Monóxido de Carbono (CO) y gases combustibles (como metano, propano). Un sensor combinado para CO y fugas de gas.
• MQ-135: Calidad del aire (amoníaco, sulfuros, benceno, humo y otros vapores tóxicos). Ampliamente usado para monitores generales de calidad del aire interior.

La combinación de estos sensores permite crear sistemas de monitoreo bastante completos para entornos domésticos, talleres o laboratorios.

Cada módulo sensor MQ del kit proporciona dos tipos de salida que puedes conectar a tu Arduino:

• Salida Analógica (AO): Este pin entrega un voltaje variable (típicamente entre 0.1V y ~4V según la descripción) que es proporcional a la concentración del gas detectado. Deberás conectar este pin a una entrada analógica de tu Arduino (A0, A1, etc.) y usar la función analogRead() para obtener un valor numérico (0-1023 en Arduinos de 10 bits). A mayor concentración de gas, mayor será el voltaje y, por lo tanto, mayor el valor leído. Esta salida es útil para medir niveles relativos de gas o para calibrar (con equipo especializado) y obtener lecturas cuantitativas aproximadas.
• Salida Digital (DO): Este pin proporciona una señal TTL digital (0V o 5V). La placa del sensor tiene un potenciómetro que te permite ajustar un umbral de detección. Cuando la concentración de gas supera este umbral, la salida DO cambia de estado (generalmente a BAJO, según la descripción: «La señal válida de salida TTL es baja»). Puedes conectar este pin a una entrada digital de Arduino y usar digitalRead() para una detección simple de tipo SÍ/NO (presencia de gas por encima del umbral). Es útil para activar alarmas o relés.

Los sensores de la serie MQ, en su forma básica como los de este kit, son primordialmente detectores cualitativos o semi-cuantitativos. Esto significa que son muy buenos para:

• Detectar la presencia de un gas específico.
• Indicar un aumento o disminución relativa en la concentración de gas (a través de la salida analógica AO).
• Activar una alarma cuando se supera un umbral preestablecido (a través de la salida digital DO).

Obtener lecturas precisas y calibradas en PPM (Partes Por Millón) con estos sensores requiere un proceso de calibración individual y cuidadoso en un entorno controlado con concentraciones conocidas de gas y, a menudo, compensación por temperatura y humedad. Las hojas de datos (datasheets) de cada sensor MQ suelen proporcionar curvas de sensibilidad que pueden usarse como guía, pero la precisión variará. Para aplicaciones que exijan alta precisión en PPM, se suelen requerir sensores más costosos y especializados. Este kit es excelente para aprendizaje, experimentación y sistemas de alerta temprana, no para mediciones analíticas de laboratorio sin una calibración exhaustiva.

Los sensores de gas de la serie MQ utilizan un elemento sensor (generalmente de Dióxido de Estaño, SnO2) que necesita alcanzar una temperatura de operación específica para reaccionar correctamente con los gases. Dentro de cada sensor hay un pequeño calentador interno.
El período de calentamiento de aproximadamente 20 segundos (o a veces más, según el sensor y las condiciones ambientales) permite que este elemento calefactor alcance y estabilice su temperatura óptima. Antes de que el sensor esté completamente caliente:

• Su resistencia interna puede fluctuar.
• Su sensibilidad a los gases no será la especificada.
• Las lecturas (tanto analógicas como digitales) no serán fiables ni consistentes.

Por lo tanto, es crucial incluir en tu código Arduino una demora inicial después de encender el sensor para permitir este precalentamiento antes de comenzar a tomar y confiar en las mediciones.

Para utilizar este kit con tu placa Arduino, necesitarás algunos componentes básicos:

• Placa Arduino: Cualquier placa Arduino con suficientes pines analógicos y digitales (ej. Arduino UNO, Nano, Mega).
• Cables Jumper: Para conectar los pines VCC, GND, AO y/o DO de los módulos sensores a los pines correspondientes de tu Arduino. Se recomienda usar cables macho-hembra si los sensores tienen pines macho.
• Fuente de Alimentación: Los módulos sensores requieren 5V DC. Si usas pocos sensores, la propia alimentación del Arduino vía USB o su regulador de 5V puede ser suficiente. Si usas muchos sensores simultáneamente o tienen un consumo elevado (150mA por módulo es significativo), podrías necesitar una fuente de alimentación externa de 5V para los sensores, asegurándote de conectar las tierras (GND) comunes con el Arduino.
• Protoboard (Opcional pero Recomendado): Para organizar las conexiones de manera ordenada, especialmente si usas varios sensores.
• Componentes de Salida (Opcional): Dependiendo de tu proyecto, podrías querer añadir LEDs, buzzers, pantallas LCD, o módulos de relé para actuar sobre las detecciones (ej. encender una luz, activar una alarma sonora o un ventilador).

Y, por supuesto, necesitarás un computador con el Arduino IDE instalado para programar tu placa.

Sí, puedes utilizar varios sensores de este kit simultáneamente con una única placa Arduino, pero debes considerar:

• Número de Pines:
  • Si usas la salida analógica (AO) de cada sensor, necesitarás un pin de entrada analógica en tu Arduino por cada sensor. Un Arduino UNO tiene 6 pines analógicos (A0-A5). Un Arduino Mega tiene muchos más.
  • Si usas la salida digital (DO), necesitarás un pin digital por cada sensor.
  • Puedes optar por usar solo AO, solo DO, o ambas para cada sensor, según tus necesidades.
• Consumo de Corriente: Cada módulo consume aproximadamente 150mA a 5V. Si conectas los 9 sensores, el consumo total sería de 9 * 150mA = 1350mA (1.35A). Esto excede la capacidad de corriente que puede suministrar el regulador de 5V de un Arduino UNO (típicamente alrededor de 500mA-800mA) o el puerto USB.
  • Solución: Es altamente recomendable alimentar los sensores (sus pines VCC y GND) desde una fuente de alimentación externa de 5V capaz de suministrar la corriente total necesaria (ej. una fuente de 5V, 2A). Recuerda conectar el GND de esta fuente externa al GND de tu Arduino para tener una referencia de voltaje común. Las salidas AO/DO de los sensores sí se conectarían directamente a los pines del Arduino.
• Calor: Los sensores MQ generan algo de calor debido a su calentador interno. Si montas muchos juntos en un espacio reducido, asegúrate de que haya algo de ventilación.

Planifica cuidadosamente tus conexiones y tu presupuesto de energía para un funcionamiento estable.

El sensor MQ-135 es conocido como un sensor de «calidad del aire» porque es sensible a una variedad de compuestos que pueden ser perjudiciales o indicar una mala calidad del aire en interiores. Su sensibilidad principal incluye:

• Amoníaco (NH3): Común en productos de limpieza, residuos orgánicos.
• Compuestos de Azufre (ej. H2S): Gases con olor a huevo podrido, a menudo de descomposición.
• Vapores de Benceno (C6H6): Un Compuesto Orgánico Volátil (COV) presente en algunos plásticos, resinas, humo de tabaco.
• Humo: Partículas y gases de la combustión.
• Otros COVs: Es sensible a una gama más amplia de compuestos orgánicos volátiles que pueden liberarse de pinturas, disolventes, ambientadores, etc.

Debido a su amplia sensibilidad, el MQ-135 no suele usarse para identificar un gas específico de forma aislada sin calibración y filtrado, sino más bien como un indicador general de la presencia de contaminantes en el aire. Es útil para sistemas que alertan sobre una degradación general de la calidad del aire.

No, este kit de sensores MQ, aunque incluye sensores como el MQ-7 (Monóxido de Carbono) o el MQ-2 (humo/gas), NO está diseñado ni certificado para ser utilizado como un dispositivo de seguridad crítico o de vida o muerte, como un detector de monóxido de carbono doméstico certificado o una alarma de incendios.

• Calibración y Certificación: Los detectores de seguridad comerciales pasan por rigurosos procesos de prueba, calibración y certificación por organismos reguladores para asegurar su fiabilidad y precisión bajo diversas condiciones. Estos módulos son para experimentación y aprendizaje.
• Fiabilidad: Aunque útiles para proyectos DIY, la fiabilidad a largo plazo y la consistencia de estos módulos no igualan la de los dispositivos de seguridad dedicados. Factores como la vida útil del sensor, la deriva de la calibración, y la susceptibilidad a interferencias deben considerarse.
• Falsas Alarmas / Fallos en Detección: Sin una calibración y diseño de sistema adecuados, existe un mayor riesgo de falsas alarmas o, peor aún, de no detectar una condición peligrosa.

Puedes usar este kit para construir proyectos interesantes que alerten sobre la presencia de gases, pero nunca deben reemplazar a los dispositivos de seguridad certificados y homologados para la protección de vidas. Úsalos como herramientas educativas y para sistemas de alerta complementarios no críticos.

Cada sensor está optimizado para un tipo de gas, aunque pueden tener sensibilidad cruzada con otros. Sus aplicaciones ideales son:

• MQ-2: Humo, Gas Licuado (GLP), Propano, Hidrógeno. Ideal para alarmas de humo o fugas de gas combustible.

• MQ-3: Alcohol (Etanol). Perfecto para proyectos de alcoholímetros o detectores de vapor de alcohol.

• MQ-4: Metano (CH4), Gas Natural Comprimido (GNC). Excelente para detectar fugas de gas natural en el hogar.

• MQ-5: Gas Licuado (GLP), Gas Natural. Similar al MQ-2, pero con alta sensibilidad a GLP y gas de ciudad.

• MQ-6: GLP, Propano, Butano. Especialmente diseñado para detectar los componentes del gas licuado.

• MQ-7: Monóxido de Carbono (CO). Usado en proyectos de monitoreo de calidad del aire en espacios cerrados o garajes.

• MQ-8: Hidrógeno (H2). Adecuado para aplicaciones industriales o de laboratorio donde se maneje hidrógeno.

• MQ-9: Monóxido de Carbono y gases combustibles. Un sensor dual para detectar tanto CO como fugas de gas.

• MQ-135: Calidad del Aire (Amoníaco, Benceno, Alcohol, Humo). Ideal como un detector genérico de «aire viciado» o contaminación ambiental.

Ambas salidas ofrecen distintos tipos de información:

• Salida Analógica (AO): Proporciona un voltaje variable (usualmente de 0.1V a ~4V) que es proporcional a la concentración del gas detectado. Debes conectarla a un pin analógico de tu Arduino (A0, A1, etc.) para leer este valor y determinar «cuánto» gas hay.

• Salida Digital (DO): Actúa como un interruptor. Emite un ‘0’ lógico (LOW) cuando la concentración de gas supera un umbral predefinido, y un ‘1’ lógico (HIGH) cuando está por debajo. Este umbral se ajusta con el potenciómetro azul que está en la placa. Es ideal para activar una alarma (un LED, un buzzer) de forma simple cuando se detecta gas, sin necesidad de medir la concentración exacta.

Estos sensores son detectores cualitativos o semi-cuantitativos, no instrumentos de precisión científica. Son excelentes para detectar la presencia y cambios relativos en la concentración de un gas. Para obtener una lectura aproximada en PPM, es necesario realizar un proceso de calibración: se deben consultar las curvas de sensibilidad en la ficha técnica (datasheet) del sensor específico y calibrarlo usando concentraciones conocidas de gas en un ambiente controlado. Sin esta calibración, los valores leídos son relativos y no se pueden traducir directamente a PPM con alta precisión.

El principio de funcionamiento de estos sensores se basa en un material quimiorresistivo que cambia su resistencia eléctrica en presencia de ciertos gases. Dentro de cada cápsula metálica hay un pequeño elemento calefactor que debe alcanzar una temperatura operativa específica (varios cientos de °C) para que el material sensor funcione de manera correcta y estable. El período de calentamiento de ~20 segundos asegura que el calefactor haya estabilizado su temperatura, permitiendo que las mediciones posteriores sean consistentes y fiables.

No. Es crucial entender que estos son sensores de grado educativo y para prototipado. No poseen las certificaciones ni la fiabilidad a largo plazo requeridas para aplicaciones de seguridad humana o críticas. Para la detección de gases peligrosos como monóxido de carbono o fugas de gas en el hogar, siempre se debe utilizar un detector comercial certificado que cumpla con las normativas de seguridad correspondientes.

Además del kit y una placa Arduino (o similar), necesitarás:

1. Cables de conexión (Jumper Wires): Para conectar los pines VCC, GND y las salidas (AO/DO) de los sensores a tu Arduino.

2. Una Protoboard (opcional pero muy recomendada): Facilita enormemente la organización del cableado, especialmente si usas varios sensores.

3. Una fuente de alimentación de 5V externa y estable: Si planeas usar varios sensores simultáneamente, ya que el regulador de voltaje de la placa Arduino podría no ser suficiente (ver la siguiente pregunta).

Sí, puedes usar varios a la vez, pero la alimentación es un factor crítico. Cada sensor consume aproximadamente 150mA. Si conectas los 9 sensores, el consumo total será de unos 1.35A (9 x 150mA). El regulador de 5V de una placa Arduino UNO o Nano típicamente puede suministrar como máximo entre 500mA y 800mA. Conectar los 9 sensores directamente al pin 5V del Arduino sobrecargará y podría dañar la placa. Para usar el kit completo, es indispensable utilizar una fuente de alimentación externa de 5V que pueda suministrar al menos 2A, y conectar todos los VCC y GND de los sensores a esta fuente, compartiendo solo el GND con el Arduino.

El MQ-135 es conocido como un sensor de «calidad de aire» porque es sensible a una amplia gama de gases asociados con la contaminación o ambientes «viciados». Su mayor sensibilidad es hacia el amoníaco (NH3), sulfuros, y vapores de benceno. También reacciona al humo y otros compuestos orgánicos volátiles (VOCs). Por lo tanto, no mide un gas específico, sino que su lectura aumenta en presencia de varios de estos contaminantes, sirviendo como un buen indicador general de la calidad del aire interior.