低成本二氧化碳傳感器在消費類電子產(chǎn)品中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2015-07-09 閱覽次數(shù):3099 次
功能概述:
CO2氣體檢測模塊是一種電調(diào)制紅外光源的新型紅外氣體傳感器。采用電調(diào) 制紅外光源,省卻了傳統(tǒng)方法中的加熱調(diào)制部件;同時采用了高精度干涉濾光片 一體化紅外傳感熱調(diào)制部件;同時采用了高精度干涉濾光片一體化紅外傳感器以 及單光束波長抑制技術(shù),配合易拆卸的鍍金氣室及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成,即電調(diào)制 非分光紅外(NDIR)氣體傳感器;
紅外光源發(fā)射出 1-20um 的紅外光,通過一定長度的氣室吸收,再經(jīng)過一個4.26μm 波長的窄帶濾光片后,由紅外傳感器監(jiān)測透過 4.26um 波長紅外光強 度,以此來探測 CO2氣體的濃度。
NDIR紅外二氧化碳氣體傳感器技術(shù)說明:
在設(shè)計傳感器的光學(xué)系統(tǒng)部分時,為了減少紅外傳感器微弱信號的衰減以及外界信號干擾,采取了一定的電磁屏蔽措施。為了使氣體紅外吸收信號具有較好的分辨率,在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,紅外光源、氣室、紅外探測器在同一光軸上;此外為了使得信號足夠大,使用了拋物線型反射鏡;紅外光源穩(wěn)壓供電,保證測量氣體的準確度;紅外光源發(fā)出的紅外光入射到氣室,CO2氣體吸收特定波長的紅外光,紅外傳感器根據(jù)表面得到穿透氣室的紅外光強度產(chǎn)生相對應(yīng)的電信號。由于調(diào)制紅外光的作用紅外傳感器輸出交流的電信號,通過高精密、低飄移的窄帶濾波前置放大電路放大后,得到一個與被測氣體濃度對應(yīng)的直流信號送入MCU。紅外傳感器信號智能運算分析,并經(jīng)數(shù)字濾波、線性插值及溫度補償?shù)溶浖幚?br>
后,給出氣體濃度測量值,并在CO2氣體濃度達到設(shè)定的數(shù)值時給出報警信號。
性能指標:
基本參數(shù):
儲藏溫度:-30°~+70°; 使用溫度:-5°~+60°; 環(huán)境濕度:0~95%RH;
電參數(shù):
工作電壓:3.0~3.3VDC;
靜態(tài)功耗:<1mA;檢測瞬時峰值電流:<250mA; CO2測量部分:
測量方法:電調(diào)制非分光紅外(NDIR); 濃度范圍:0~15000ppm;
響應(yīng)時間:<120S;
報警信號輸出: 電平特性:報警輸出“0”電平(平時處于 OC 狀態(tài)),15V/500mA; CO2 初始報警濃度:6500ppm; CO2 上限報警濃度:8500ppm;
接線方法:
1 線:藍色,電源地(GND);
2 線:紅色,工作電源 DC3.0V-3.3V 的正輸入端; 3 線:綠色,報警控制線;
4 線:空;
測試方法 :
接通電源后,CO2 模塊進入預(yù)熱準備工作狀態(tài),120 秒后開始進入工作狀態(tài),模塊探測時每 10 秒檢測一次氣室內(nèi)的 CO2 含量,直到 CO2 濃度達到預(yù)報警設(shè)定值時開始報警;控制輸出“0”電平,拉低;低電平維持 0.25 秒, 停止 5 秒,再重復(fù)低電平維持 0.25 秒,再停止 5 秒,... ..,重復(fù)工作 5 次后,模塊停止工作,就重新進入準備工作狀態(tài)(即 60秒后完全重復(fù)檢測 CO2 氣體濃度)。