Датчики углекислого газа
Это черновик страницы. Последняя правка сделана 19.03.2025 пользователем D.Nikolaev.
Принцип действия датчика CO₂
Для измерения концентрации CO₂ в устройствах Wiren Board используются недисперсионные инфракрасные (NDIR) датчики. Принцип действия основан на поглощении углекислым газом инфракрасного света. Оптический способ измерения CO2 намного точнее, чем с помощью более дешевых электрохимических датчиков.
Инфракрасный свет широкого спектра испущенный лампочкой активнее всего поглощается молекулами углекислого газа на длине волны 4.26 µm. На это и настроен оптический фильтр датчика в сенсоре. Так как и источник и датчик со временем деградируют, датчику требуется регулярная калибровка. Это делается автоматически из предположения что помещения регулярно проветриваются и в этот момент концентрация составляет среднемировое значение — 400 долей на миллион (ppm). Многие датчики даже имеют встроенные блокировки, которые не дают ему выдавать значения меньше 400 ppm.
По умолчанию измеренное минимальное значение в течение 7 дней принимается за 400 ppm. Концентрация CO₂ упадёт до уличной, если в помещении нет людей хотя бы несколько часов в день, или если в помещении работает вытяжная вентиляция, или в помещении иногда открывают окна.
В более современных датчиках для компенсации дрейфа компонентов применяют второй оптический сенсор, с фильтром на 3.95 µm. На этой длине волны молекулы углекислого газа уже не поглощают инфракрасный свет и мы можем принять его показания за точку отсчёта.
Кроме углекислого газа в воздухе хорошо поглощают инфракрасное излучение и другие газы. Самый распространённый это пары воды. На второй картинке показано наложение их спектров поглощения. Из неё понятно, почему для фильтров были выбраны именно эти частоты. Двулучевые датчики имеют меньшее отклонение за что позволяет делать период автокалибровки больше. Так же они имеют возможность выдавать значения ниже 400 ppm.