GY-MCUSC40-SCD41 Serieller Hochleistungs- und Hochpräzisions-Kohlendioxid-CO2-Temperatur- und Feuchtigkeitssensormodul

Produktbeschreibung

Hochleistungs- und hochpräzises Kohlendioxid-Temperatur- und Feuchtigkeitssensormodul
Modulmodell: GY-SCD40-SCD41
Spannungsversorgung: 2,4-5,5 V
Schnittstelle: Standard-IIC-Schnittstelle
Messbereich
SCD40 CO2-Messgenauigkeit2 400 ppm – 2.000 ppm ± (50 ppm + 5 % des Messwerts)
SCD41 CO2-Messgenauigkeit2 400 ppm – 5.000 ppm ± (40 ppm + 5 % des Messwerts)
Neuer SCD40-Sensor und fotoakustische Technologie
Der miniaturisierte CO2-Sensor SCD40 bietet einen neuen Ansatz für das Produktdesign und wird die Grundlage für verschiedene neue Sensoranwendungen schaffen.Die Erfahrung von Sensirion hat es ihr ermöglicht, ihre CO2-Sensortechnologie durch neue Innovationen zu verbessern und ein neues Gerät anzubieten, das in seinem Volumen ein Siebtel kleiner ist als sein Vorgänger SCD30.Das Prinzip der photoakustischen Detektion kann die Größe des in SCD30 verwendeten optischen Resonanzraums reduzieren, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.
Fortschrittliche CO2-Sensoren, wie der SCD30 von Sensirion, basieren auf dem Prinzip der nichtdispersiven Infrarot (NDIR)-Optikdetektion.Aufgrund ihrer Größe und ihres Preises ist der Einsatz dieser NDIR-Sensoren auf einige wenige Anwendungen beschränkt.
NDIR-Sensoren sind optische Sensoren, die häufig für die Gasanalyse verwendet werden.Die Hauptkomponenten sind eine Infrarotlichtquelle mit einem Wellenlängenfilter, eine Probenkammer und ein Infrarotdetektor (Abbildung 2 und 3).Der NDIR-Detektor kann die volumetrische CO2-Konzentration in der Probe messen, indem er einen Infrarotstrahl ausstrahlt, der durch die Probenzelle (die CO2 enthält) dringt, und die Menge des von der Probe bei der gewünschten Wellenlänge absorbierten Infrarotlichts misst.
Die Empfindlichkeit von Sensoren, die auf dem NDIR-Prinzip basieren, ist proportional zum Strahlweg.Die erhebliche Reduzierung der Leiterbahnen kann zu Leistungsverlusten führen und dadurch das Miniaturisierungspotenzial dieser Technologie einschränken.Zudem haben Sensoren, die auf dem NDIR-Prinzip basieren, aufgrund ihrer Größe, Struktur und der großen Anzahl diskreter Komponenten keine wirtschaftliche Stücklistenstruktur.
Gysel sagte: "Was die Miniaturisierung betrifft, scheint die NDIR-Technologie die Grenze für CO2-Sensoren erreicht zu haben, da die Empfindlichkeit des Sensors proportional zur Länge des Strahlwegs und somit proportional zur Größe des Sensors ist."Sensirion hat sich stets zum Ziel gesetzt, den Sensormarkt zu revolutionieren, indem es Komponenten kleiner und kostengünstiger macht, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.Für die CO2-Messung halten wir die photoakustische Technologie für die vielversprechendste Methode: Sie reduziert nicht nur die Größe und die Kosten von CO2-Sensoren, sondern ermöglicht auch die SMT-Montage als Ersatz für das aufwändige Durchlöcherlöten.Die Kombination dieser drei Faktoren könnte neue Märkte für die CO2-Messung erschließen.Ich persönlich bin der Meinung, dass die fotoakustische Technologie das Potenzial hat, NDIR in den nächsten fünf bis zehn Jahren als Standard-CO2-Messtechnologie zu ersetzen.”
Der neue SCD40 basiert auf der fotoakustischen PASens-Technologie von Sensirion.Das Prinzip der fotoakustischen Detektion kann Sensoren miniaturisieren, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.Dies liegt daran, dass die Empfindlichkeit des Sensors unabhängig von der Größe des optischen Hohlraums ist.Durch die gleichzeitige Nutzung der CMOSens-Technologie von Sensirion zur Miniaturisierung können diese beiden Technologien kombiniert werden, um einen neuen Sensortyp zu schaffen (Abbildung 4).
Abbildung 4: Größenvergleich zwischen NDIR (SCD30) und PASens-Technologie (SCD40) (Bild: Sensirion)
Das Prinzip der Photoakustik ist relativ einfach: Ein 4,26 µm moduliertes schmalbandiges optisches Signal, das dem Absorptionsband von CO2-Molekülen entspricht, wird in einem engen, geschlossenen Raum ausgesendet.Messen Sie die Absorption von CO2-Molekülen im Pool, indem Sie das Licht teilweise aufhellen.Die Absorptionsenergie von CO2-Molekülen löst hauptsächlich molekulare Vibrationen aus, was zu einer Erhöhung der Translationsenergie führt und in der Folge zu periodischen Druckänderungen in der Messeinheit führt.MEMS-Mikrofone können zur Messung verwendet werden.
Giselle sagte: "Nach der Absorption wird die Energie der Photonen zunächst an CO2-Moleküle und dann an umliegende Moleküle übertragen."Die absorbierte Energie führt zu einer Erhöhung des mikroskopischen Drucks.Aufgrund der Millionen von Absorptionsvorgängen, die im optischen Hohlraum stattfinden, wird der Druckanstieg zu einem makroskopischen Phänomen.Durch die Modulation des IR-Emitteres induzieren wir eine Erhöhung oder Verringerung des Drucks bei einer klar definierten Frequenz – also Schallwellen.Die Schallfrequenz wird durch die Modulationsfrequenz des Infrarot-Emitteres bestimmt, aber die Schallamplitude ist proportional zur CO2-Konzentration.”
Das Mikrofonsignal wird dann zur Messung der Anzahl der CO2-Moleküle in der Messeinheit verwendet und kann zur Berechnung der CO2-Konzentration eingesetzt werden.
Serieller TTL-Ausgang GY-MCUSCD40 41, bereitstellt Software zur Anzeige auf einem Oberrechner

Produktdetails in Bildern

Produkteigenschaften

Markenname

NONE

Ursprung

CN (Herkunft)

Hochbetriebenes Chemikalienunternehmen

Keine

Zustand

Neu

Typ

Modul