Датчик CO2 от Infineon точно контролирует качество воздуха в помещении

Качество воздуха в помещениях стало центральным вопросом во многих отраслях промышленности, особенно в связи с растущей обеспокоенностью по поводу здоровья окружающей среды и энергоэффективности. Здания, как жилые, так и коммерческие, все чаще интегрируют интеллектуальные технологии для мониторинга и поддержания оптимальных условий. Углекислый газ (CO₂), в частности, являются основным показателем качества воздуха, который потенциально может повлиять на когнитивные функции и общее состояние здоровья.

Архитектура датчика PASCO2V15 включает в себя MEMS-микрофоны и инфракрасные (ИК) источники света, где молекулы CO₂ поглощают ИК-излучение. Это поглощение приводит к незначительным изменениям давления в камере датчика, которые обнаруживаются встроенными акустическими МЭМС. Такая конструкция сводит к минимуму потребность в оптических компонентах, повышая стабильность и уменьшая общую занимаемую площадь до 13,8 мм x 14 мм x 7,5 мм. Благодаря этой архитектуре датчик достигает высокого уровня точности, обеспечивая точность ±50 ppm ±5% в диапазоне от 400 ppm до 3 000 ppm. Общий диапазон датчика составляет от 0 до 32 000 ppm.

Для питания PASCO2V15 требуется напряжение 5 В для ИК-излучателя и 3,3 В для цифровых компонентов, с пиковым током 290 мА при 5 В и 10 мА при 3,3 В. Он имеет типичное время отклика 55 секунд и работает в трех режимах: холостом, одиночном и непрерывном. В непрерывном режиме устройство может быть запрограммировано на интервал измерения от 5 секунд до 4 095 секунд. Датчик потребляет в среднем 30 мВт при выполнении одного измерения в минуту.

Фотоакустическая спектроскопия (PAS) — это метод обнаружения газов, который использует фотоакустический эффект, когда молекулы газа поглощают свет и преобразуют его в акустические волны. PAS работает путем направления модулированного инфракрасного света в камеру, содержащую целевой газ — в данном случае углекислый газ. Когда газ поглощает инфракрасное излучение, энергия излучения энергия преобразуется в тепло, вызывая периодические колебания давления. Эти изменения давления генерируют акустические волны, обнаруживаемые высокочувствительными микрофонами, обычно основанными на MEMS. Анализируя акустический сигнал, пользователи могут точно определить концентрацию газа.

В отличие от недисперсионных инфракрасных датчиков (NDIR), которые основаны на оптическом детектировании поглощения света, PAS напрямую измеряет акустический сигнал, генерируемый поглощением газа. Это устраняет необходимость в оптических компонентах, таких как зеркала и детекторы, что значительно уменьшает размер и сложность датчика. В результате датчики на основе PAS могут быть сделаны более компактными и менее подвержены дрейфу или проблемам с юстировкой, что повышает долгосрочную надежность. Кроме того, PAS обеспечивает превосходную чувствительность даже в условиях низкой концентрации, что делает его пригодным для таких приложений, как мониторинг качества воздуха в помещении или промышленное измерение газов.

Источник: https://www.allaboutcircuits.com/news/infineons-co2-sensor-precisely-monitors-indoor-air-quality/