Gas and Air Quality Sensor with Arduino in Hindi

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हैलो दोस्तों स्वागत है आपका, हम आज पहले थोड़ी बात IoT  की करेंगे फिर हम गैस sensor और AIR क्वालिटी sensor की बात करेंगे. तो Internet Of Things की यात्रा में पहले समझना पड़ेगा की IoT की काम काम की बाते क्या है. हम IoT development को मेनली चार part में divide कर सकते है.

  • IoT hardware को assemble करना. इसमें boards, sensors, modules सब की जानकारी होना जरुरी है.
  • Hardware को program करना. इसके लिए C और python की जानकारी होना जरुरी है
  • अब device किसी server या cloud पर data send करेगा इसका मतलब हमे वह server और cloud को program करना पड़ेगा. Server की  size आपके project पर depend करेगी अगर छोटा है तो आप pi को भी server बना सकते है और cloud में AWS, AZURE, GOOGLE जेसी service available है.
  • अब यह data को हमे अच्छा UI देना है क्युकी आप जानते हैं कि जो दिखता है वो बिकता है और इस्तेमाल करने में आसन होती है लोग उसको ज्यादा पसंद करते है.

तो दोस्तों आप कभी भी एक IoT device बनाये तो यह चार बातो पर ध्यान देना, काम आएगा .

Gas Sensor

अब चलिए एक नया sensor सीखते है. आज हम gas sensor की बात करेंगे. अब आप सोचेंगे की gas sensor की जरुरत क्यों पड़ती है? हम काफी समय से gas sensor का उपयोग करते है. सबसे common गैस sensor है smoke डिटेक्टर जिसको आप हर mall, theatre, hotel में देखते है. यह smoke को detect करते ही water spray on कर देता है और साथ में alarm on कर देता है. अब आज market में सिर्फ smoke sensor ही नहीं बल्कि काफी अलग अलग तरह के gas के sensor मिलते है. इसका कारण यह है की दुनिया में pollution बढ़ रहा है और हवा दूषित हो रही है. तो हमे यह जानना जरुरी हो गया की हमारे आस पास की हवा कैसी है. क्युकी एसा कहा जाता है की “what cannot be measured cannot be managed” मतलब पहले measure करेंगे फिर हवा में प्रदुषण को कम करेंगे. चलो ये तो हो गया मेसेज अब जानते है की यह काम केसे करता है.

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Working

Gas sensor में electrochemical sensor होते है जो specific gas par excite होते है और एक gas sensor सारे gases को detect और measure नहीं कर पाता. इसलिए हमे अलग अलग gas sensor इस्तमाल करने पड़ते है. हम यह sensor को दो category में divide कर सकते है: Combustible और Toxic.

हम Toxic gases को दो Method से measure कर सकते है.

  • Electrochemical sensor: इसमें electrode होते है और gas के contact में आते react करते है और reaction से current generate होता है. इस से हम कार्बन मोनोऑक्साइड, क्लोरीन, नाइट्रोजन ऑक्साइड्स जेसी गैसेस measure कर पाते है और यह sensors की sensitivity बहुत ज्यादा होती है.
  • Metal Oxide Semiconductor:  यह toxic gases को detect करने के लिए काम आती है, इसमें sensitive film होती है जो tin या tungsten से बनी होती है. इसका मतलब यह sensor छोटा होता है और fabrication process इसकी VLSI जैसी होती है. अब यह sensitive film gas के साथ react करके signal generate करती है. यह sensor low humidity पर भी काम करते है.

अब बात करता है combustible गैस की:

  • Catalytic sensor: catlytic sensor सबसे ज्यादा manufacture और use होता है. इससे आप जलने वाली gases detect कर सकते है. यह sensor platinum wire coil से बने होते है. अब जब gases इसके surface के contact में आती है तो oxidation reaction के वजेस heat produce होती है और wire का resistance change होता है. अब आप resistance change को calibrate कर सकते है.
  • Infrared sensors:  इसमें receiver और transmitter होता है जिसे gases detect होती है. अगर Rx – Tx के बीच में gas होगी तो व Rx – Tx को interfer करेगी इससे हम gases detect कर सकते है.

अच्छा गैस सेंसर की मेन दो क्वालिटी जो हैं. पहला की आसानी से कैलिब्रेट हो जाए और दूसरा ये कि कम power consume करे. अब चलिए देखते है की कौन कौन से modules मार्किट में available है.

  • MQ-2 – Methane, Butane, LPG, smoke
  • MQ-3 – Alcohol, Ethanol, smoke
  • MQ-4 – Methane, CNG Gas
  • MQ-5 – Natural gas, LPG
  • MQ-6 – LPG, butane gas
  • MQ-7 – Carbon Monoxide
  • MQ-8 – Hydrogen Gas
  • MQ-9 – Carbon Monoxide, flammable gasses
  • MQ131 – Ozone
  • MQ135 – Air Quality (CO, Ammonia, Benzene, Alcohol, smoke)
  • MQ136 – Hydrogen Sulfide gas
  • MQ137 – Ammonia
  • MQ138 – Benzene, Toluene, Alcohol, Acetone, Propane, Formaldehyde gas, Hydrogen
  • MQ214 – Methane, Natural gas
  • MQ216 – Natural gas, Coal gas
  • MQ-303A (Alcohol, Ethanol, smoke)
  • MQ-306A (LPG, butane gas)
  • MQ-307A (Carbon Monoxide)
  • MQ-309A (Carbon Monoxide, flammable gasses)
  • MG811 (Carbon Dioxide (CO2))
  • AQ-104 (air quality)
  • AQ-2 (Flamable gasses, smoke)
  • AQ-3 (Alcohol, Benzine)
  • AQ-7 (Carbon Monoxide)
गैस सेंसर

यह कितने सारे sensors मार्किट में available है अब जानते है की इसको हम अपने arduino के साथ केसे interface कर सकते है. हम आज MQ02 sensor interface करेंगे इसमें चार pins होती है: VCC, GND, D0, A0. D0 से digital output मिलता है लेकिन हम A0 से input लेंगे जो हमे analog values देगा. MQ02 sensor से हम LPG, smoke और कार्बन मोनोऑक्साइड जेसी gases measure कर सकते है. हम uno के Vcc और Gnd को sensor से connect करेंगे और A0 को sensor के analog output से connect करेंगे. अब इसको कोड केसे करना है. इसके लिए हम MQ2 की header file download करेगे. फिर हम इस के functions use करके अपने sensor से output ले सकते है. आप इसकी sensitivity को potentiometer से calibrate कर सकते है.

Coding

include 
 int Analog_Input = A0;
 int LPG, CO, smoke;
 MQ2 mq2(Analog_Input);
 void setup(){
   Serial.begin(9600);
   mq2.begin();
 }
 void loop(){
 LPG = mq2.readLPG();
 CO= mq2.readCO();
 smoke = mq2.readSmoke();
 serial.print(“LPG:”);
 serial.println(LPG);
 serial.print(“CO:”);
 serial.println(CO);
 serial.print(“smoke:”);
 serial.println(smoke);
 serial.print(“ppm”);
   delay(1000);
 }

अब यह कोड को समझना आसान ही है. हमने <MQ2.h> include किया और analog input लेके serial communication से print करवाया. अब हम इसके inbuilt functions को use करते है जेसे readsmoke(), readCO(), etc. आप इसी तरह किसी भी gas sensor को interface कर सकते है और अपना model बना सकते है. जेसे आप घर में LPG sensor kicthen में लगा के safety system बना सकते है. आज कल हम कई जगह पर cross road पर real time air quality meter देखते है. वो उस cross road का reading बताता है और उससे हमे पता चलता है की हमे कितने पेड़ लगाने है या कितने water sprinklers. तो यह सारी device में इसी का ही उपयोग होता है.

तो दोस्तों यह blog आपको कैसा लगा? में आशा करता हूँ कि आप को यह अच्छा लग रहा होगा. तो दोस्तों हम मिलते है अलगे blog में तब तक के लिए Happy IoTing!!!!!!

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