Detektor stężenia CO2 w technologii NDIR

Zastanawiasz się pewnie co to takiego czujnik NDIR. W Wikipedii przeczytamy, że jest to nondispersive infrared sensor czyli niedyspersyjny czujnik podczerwieni. Niedyspersyjny, czyli taki, w którym nie ma elementu, który dokonuje rozszczepienia światła na składowe. Nie ma w nim pryzmatu ani siatki dyfrakcyjnej. Czujnik NDIR jest czujnikiem spektroskopowym korzystającym ze źródła światła i zazwyczaj dodatkowego filtra optycznego. Chodzi bowiem o to, aby wybrać bardzo wąski zakres widmowy, który możliwie najdokładniej pokrywa się z obszarem absorpcji poszukiwanego gazu. Każdy gaz pochłania światło o różnych długościach fali w inny sposób. Na tej podstawie możemy zidentyfikować dany gaz i oszacować jego stężenie.

Czujnik Winsen MH-Z14A wykrywa stężenie dwutlenku węgla, którego główna linia absorpcyjna ma swój środek przy 4.26 µm. Jest jeszcze kilka pomniejszych, z których największa jest w okolicach 15.00 µm - ale to mniej istotne. Linia absorpcyjna 4.26 µm jest wystarczająco charakterystyczna dla dwutlenku węgla. Obrazowo - jeżeli obserwujesz “latarkę”, która świeci światłem o długości fali 4.26 µm to gdy pomiędzy Twoim detektorem a źródłem światła znajdzie się dwutlenek węgla, to światło “latarki” będzie nieco słabsze.

Bardzo dużo zależy od tego jak selektywne źródło światła zastosowane jest w czujniku. Winsen twierdzi, że odczyty nie są zależne od poziomu tlenu. Wbudowana kompensacja temperaturowa pozwala uzyskać bardzo dokładne odczyty. Po ilości elektroniki na spodzie czujnika jesteśmy w stanie w to uwierzyć :)

Uwaga:

Czujnik po pierwszym uruchomieniu potrzebuje co najmniej 24h ciągłej pracy by zrobić autokalibrację. Tutaj przykład wykresu odczytu pierwszych kilku dni pracy. Widać jak po mniej więcej po pierwszej dobie ciągłej pracy nagle pomiary się “urealniły”:

Specyfikacja:

• Producent: Winsen
• Model: MH-Z14A
• Wyjścia:
  • Szeregowe UART (TTL)
  • PWM
  • Analogowe (0.4 - 2V)
• Zakres pomiarowy (%): 0 - 5%
• Zakres pomiarowy (ppm): 0 - 5000 ppm
• Dokładność: ±(50ppm +3% odczytanej wartości)
• Napięcie zasilania: 4.5 V - 5.5V DC
• Pobór prądu (średni): <60mA (przy 5V)
• Pobór prądu (maksymalny): 150mA (przy 5V)
• Logika: 3.3V (kompatybilna z 5V)
• Temperatura pracy: 0 - 50C
• Waga: 15g
• Żywotność: >5 lat

Linki:

• Strona producenta