อากาศบริสุทธิ์หรือก๊าซพิษ? มาเช็คกันด้วย MQ-135

เจ้า MQ-135 Gas Sensor ตัวนี้บอกเลยว่าครอบจักรวาลมากน้องเอ๊ย มันคือ Sensor ตรวจวัดคุณภาพอากาศที่ตรวจจับได้สารพัดก๊าซ ไม่ว่าจะเป็นแอมโมเนีย (NH3), ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx), แอลกอฮอล์, เบนซิน, ควัน หรือแม้แต่ CO2 ถ้าอยากจะทำสถานีตรวจวัดคุณภาพอากาศไว้ใช้เองที่บ้าน บอกเลยว่าตัวนี้คือของมันต้องมี จัดไปวัยรุ่น!

มันทำงานยังไง? (เคมีฟิสิกส์ฉบับสายช่าง)

ข้างใน Sensor ตัวนี้มันจะมีขดลวดทำความร้อนเล็กๆ กับสารเคมีตรวจจับก๊าซอยู่ หลักการคือพอมันเจออากาศสะอาดๆ ค่าความนำไฟฟ้าจะต่ำเตี้ยเรี่ยดินมาก แต่พอมีก๊าซพิษลอยมาแตะปุ๊บ ความนำไฟฟ้าจะพุ่งปรี๊ดทันที ทำให้กระแสไหลผ่านได้มากขึ้น ทีนี้เจ้า Arduino ของเราก็จะอ่านค่าความเปลี่ยนแปลงนี้ออกมาเป็น analog voltage ให้เราเอาไปใช้งานต่อนั่นเอง

ฟีเจอร์เด็ดของโปรเจกต์นี้

• วัดค่า PPM ได้: ถึงแม้จะ Calibrate ให้เป๊ะเวอร์เหมือนเครื่องมืออาชีพยากหน่อยถ้าไม่มีอุปกรณ์มาตรฐานมาเทียบ แต่เราก็พอจะอ่านค่า PPM (Parts Per Million) แบบเทียบเคียงได้ว่าอากาศตอนนี้มันเริ่มบูดหรือยัง
• ระบบเตือนภัย Threshold: เราสามารถเขียน Code สั่งให้ Buzzer แผดเสียงร้องเตือนได้ทันที ถ้าคุณภาพอากาศมันแย่จนถึงระดับอันตรายที่เราตั้งไว้
• ต้องวอร์มเครื่องก่อนนะ: เตือนไว้ก่อน อย่าใจร้อน! Sensor ตัวนี้ต้องใช้เวลา "Warm-up" นานหน่อย ถ้าแกะกล่องใหม่ๆ ต้องเปิดทิ้งไว้ 24-48 ชั่วโมงเพื่อเผาสารเคลือบ (Initial burn-in) และทุกครั้งที่เริ่มใช้งานปกติ ก็ต้องรอประมาณ 2 นาทีให้ค่ามันนิ่ง ไม่งั้นค่าแกว่งจนปวดตับแน่

อุปกรณ์ที่ต้องจัด (Hardware Components)

• Arduino Uno/Nano: ตัวจบงาน เอาไว้อ่านค่า Analog signal
• MQ-135 Sensor Module: พระเอกของเรา ห้ามลืมเด็ดขาด
• Piezo Buzzer: เอาไว้ร้องเตือนตอนก๊าซมา หล่อเท่เลยงานนี้
• 10k-ohm Potentiometer: เอาไว้จูนความไว (Sensitivity) ถ้าเราใช้แบบ Module สำเร็จรูป

การทำโปรเจกต์นี้จะทำให้น้องเข้าใจเรื่องปฏิกิริยาเคมีในโลกอิเล็กทรอนิกส์ แถมยังได้ระบบเฝ้าระวังสิ่งแวดล้อมมาประดับบ้านด้วย สู้งานนะน้อง!