Na CO2 se chodí s mikrofonem. A pěti volty

Dýchat špatný vzduch není vůbec dobré, stejně jako žít v představě, že senzory oxidu uhličitého zabírají obrovský prostor a složitě se s nimi pracuje.

Reaguje do minuty

Co kdyby čidlo CO₂ fungovalo v rozsahu koncentrací od nuly až do 32 000 ppm s přesností ±50 ppm ±5 % z měřené hodnoty (pohybující se v tradičně sledovaném rozmezí 400 ppm až 3 000 ppm), nabídlo uvnitř budov životnost deset let, při napájení digitální části s mikrokontrolérem a pamětí si vystačilo s napájecím napětím 3,3 V a pět voltů pak potřebovalo už jen k buzení infračerveného zdroje záření, podporovalo rozhraní I²C, UART či PWM a pro potřeby sériové výroby v SMD provedení (tape and reel) zabíralo prostor o velikosti jen 13,8 × 14 × 7,5 mm? Společnost Infineon Technologies má přesně takové řešení. Nese označení „XENSIV™ PAS CO₂ 5V“, pro vývojáře také PASCO2V15 a výrobce je světu představil v září.

Novinka zde v provedení typu LG-MLGA-14 staví na fotoakustické spektroskopii, tedy technologii označované jako PAS (Photoacoustic Spectroscopy) a slibuje přitom široké pole působnosti, např. při větrání s ohledem na aktuální obsazenost místnosti či konkrétní způsob jejího využívání, takže lze v nejrůznějších budovách snižovat provozní uhlíkovou stopu. A to se dneska počítá. Své uplatnění, přesně a v „reálném čase“, najde v topení a vzduchotechnice (HVAC), termostatech, spotřební elektronice, internetu věcí, u čističek vzduchu, chytrého osvětlení, smart reproduktorů, ledniček, při pěstováním rostlin apod.

Výše uvedené rozměry se dále shodují s příbuznými 12V čidly XENSIV™ PAS CO₂. Nepůjde však pouze o klesající maximální velikost napájení, ale nově i výrazně rychlejší odezvu měřicího systému, kdy bude aktuálně místo minuty a půl (12 V) zapotřebí pouze 55 vteřin. Výsledný systém s prachotěsností dle ISO 20653:2013-02 proto efektivně, a nyní ještě svižněji, reaguje na dynamické změny okolního prostředí. Zastavte se každopádně u dosahované přesnosti, která dříve činila ±(30 ppm +3 %). Robustní řešení počítá se standardy WELL™ a díky použitému rozhraní rychle „splyne“ s dalšími mikrokontroléry či digitálními systémy. Veškeré klíčové součásti 5V čidla XENSIV™ PAS CO₂ jsou navíc interně vyvíjeny dle vysokých standardů kvality firmy Infineon. Mezi jiným to zahrnuje i speciální MCU s pokročilými algoritmy sloužícími ke kompenzaci, takže lze rovnou zajistit spolehlivé odečty skutečných úrovní oxidu uhličitého v jednotkách ppm. Za zmínku stojí též kalibrace ABOC (Automatic Baseline Offset Calibration), kompenzace tlaku, výstrahy, vzorkování (10 až 4 095 s) nebo i včasné notifikace s ohledem na vlastní řízení spotřeby energie.

Co si však máme pod fotoakustickým principem činnosti (jevem) představit? Pulzy generované infračerveným zdrojem záření zde prochází přes optický filtr, který je naladěný s ohledem na pohlcovanou vlnovou délku pro CO₂ (λ = 4,2 μm). Molekuly oxidu uhličitého tedy v měřicí komoře absorbují filtrované záření, začínají se chvět a s každým pulzem vyrábí tlakovou vlnu. Výsledek je poté zaznamenán akustickým detektorem, optimalizovaným pro nízkofrekvenční oblast, zatímco mikrokontrolér již převádí výstup na úrovně koncentrací CO₂. Abychom však dosáhli přesného měření, musí být absorpční komora akusticky izolována, takže ji vnější rušení nemůže ovlivnit. Teplota okolí se v našem konkrétním případě smí pohybovat mezi nulou a padesáti stupni.

Odkazy:

[1] https://www.infineon.com/cms/en/about-infineon/press/market-news/2024/INFPSS202409-141.html