Универсальный настенный датчик WB-MSW v.3 Zigbee

From Wiren Board
This is the approved revision of this page, as well as being the most recent.

Купить в интернет-магазине

Универсальный датчик WB-MSW v.3, вид спереди

Назначение

Датчик работает по протоколу Zigbee, поэтому его можно использовать с:

  • контроллером Wiren Board, для этого нужно установить zigbee2mqtt или SprutHub;
  • шлюзом SLS Smart Home с версии 2022.01.13d1, подробнее читайте на сайте устройства;
  • любым другим устройством, на который можно установить zigbee2mqtt.

Комбинированный цифровой датчик температуры, влажности, освещенности, движения, уровня шума, концентрации CO2 и летучих органических соединений. Оснащён ИК приемопередатчиком.

Предназначен для контроля климата в жилых и офисных помещениях, для бытового использования. Датчик выполнен в пластиковом корпусе и предназначен для крепления на стену.

Модификации

Пока датчик поставляется в полной комплектации.

Покраска корпуса

Разноцветных корпусов нет, но белые корпуса легко покрасить — получается неплохо, см. Покраска корпуса MSW

Технические характеристики

Измеряемая величина Диапазон Погрешность Готовность к работе

после подачи питания

Концентрация CO2 0 – 5000 ppm (миллионных долей) 50 ppm 3 мин

(самокалибровка каждые 7 дней)

Температура −40 °С – +80 °С ±0.3 °С (в диапазоне 0 – 70 °C)

±0.5 °С (в полном диапазоне)

1 сек

постоянная времени (выравнивание

с окружающим воздухом) ~4 мин

Относительная влажность 0 — 99.9 % (рабочий диапазон: 0 — 98 %) ±3 % 1 сек
Уровень шума (звуковое давление) 38 – 105 дБ (40 – 82 дБ в версии v.4.8) ±1 дБ (±3 дБ в v.4.8) 5 сек
Освещённость 0,02 — 100 000 лк ±10 % 1 сек
Качество воздуха

(концентрация летучих

органических соединений — VOC)

0 ppm – 60000 ppb (миллиардных долей) по этанолу ±15 % (тип)

±40 % (макс)

5 мин

(самокалибровка спустя 12 ч)

Датчик движения До 8 м, 120 градусов 8 сек
Передача ИК-команд До 10 м (зависит от окружающих условий) 1 сек
Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 9 В – 28 В постоянного тока
Потребляемая мощность
  • 0.5 Вт;
  • (пиковая при измерении CO2) до 1.6 Вт;
  • (пиковая при измерении CO2 и передаче ИК сигнала) до 4 Вт.
Количество запоминаемых ИК-команд
Количество команд

32

Длительность команд Максимальная длина команды — 508 регистров, плюс два регистра — признак окончания команды.

Каждый регистр кодирует длительность высокого или низкого уровня сигнала (последовательно) в микросекундах.

Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ, мм2 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 — сдвоенные провода,
Длина стандартной втулки НШВИ, мм 8
Момент затяжки винтов, Н∙м 0.2
Индикация
Питание и обмен данными Зеленый светодиод в нижней части корпуса
Пользовательские индикаторы Зеленый и красный светодиод с настраиваемыми частотой и скважностью мигания
Звуковая индикация «Пищалка» — beeper
Управление
Zigbee поддержка в SprutHub и zigbee2mqtt с версии 1.22.2 (список доступных функций)
Готовность к работе после подачи питания ~2 c
Условия эксплуатации
Температура воздуха От −40 до +80 °С
Относительная влажность До 92 %, без конденсации влаги
Габариты
Габариты 83 x 83 x 20 мм
Масса (с коробкой) 90 г

Общий принцип работы

Датчик TH

Датчик температуры и влажности (TH) распаян на плате модуля.

Модуль автоматически корректирует показания температуры и влажности, учитывая базовый нагрев платы от микросхемы питания (0.3 °C), а также нагрев от установленных датчиков СО2 (0.31 °C) и VOC (0.14 °C).

Датчик движения

PIR-датчик движения в MSW обнаруживает перемещение объектов на расстоянии до 8 м с углом обзора около 100-120 градусов.

Доступны два параметра:

  • occupancy — флаг наличия движения, рассчитывается по внутреннему алгоритму;
  • occupancy_level — уровень движения.

Светодиодные индикаторы и зуммер

Работа светодиодного индикатора в WB-MSW v.3

Также во всех комплектациях доступен зелёный индикатор обмена данными, который виден в технологическом отверстии на нижней части корпуса.

Пользователь может управлять:

  • Двумя яркими светодиодами — зеленым и красным, которые подсвечивают линзу на корпусе. Индикаторы могут только мигать.;
  • Звуковым индикатором (зуммер, buzzer).

Индикаторы позволяют обеспечить обратную связь при монтаже и эксплуатации. Например, датчик может мигать красным при превышении оптимальной концентрации углекислого газа (примеры правил). При монтаже большого количества датчиков индикаторы (или бипер) помогут определить, к какому конкретно датчику вы сейчас обращаетесь.

Управлять светодиодными индикаторами и зуммером можно в веб-интерфейсе.

Эмуляция ИК-пультов

Пока эмуляция пультов пока доступна только при подключении к SprutHub.

Датчик освещенности

Датчик освещенности имеет фильтр, который повторяет кривую спектральной чувствительности человеческого глаза. Это позволяет измерять освещенность в люксах, что позволяет обеспечить контроль освещенности в соответствии с нормами СанПиН.

Датчик шума

В модуле используется микрофон с усилителем и фильтрами для коррекции по шкале А с учётом особенностей восприятия человеческим ухом звуков разных частот. Шум измеряется в акустических децибелах (дБА), что позволяет контролировать шумовую обстановку в соответствии со стандартами и санитарными нормами.

Датчик качества воздуха (VOC)

Измерение VOC сделано на отдельном модуле, устанавливаемых по стрелочке в разъемы.

Летучие органические вещества (ЛОВ, VOC) - это легкоиспаряющиеся вещества, выделяющиеся в атмосферу в виде газов. Датчик определяет суммарную концентрацию летучих органических веществ, в том числе испарения лаков/красок и элементов внутренней отделки помещений (фенол, формальдегид, толуол, стирол), спирты, бензол, гниющие овощи, выделяемые человеком газы, бытовой газ. Высокие концентрации опасных ЛОВ представляют угрозу жизни и здоровью человека.

Датчик VOC не работает как детектор утечки бытовых горючих газов и совсем не реагирует на дым! Концентрация измеряется в единицах на миллиард ppb (также называемую ОЛОС — см. ГОСТ Р ИСО 16000-9-2009). Данный параметр характеризует общую концентрацию ЛОВ в усредненном помещении. На основании исследований производителем датчика установлены следующие пороги концентрации:

Концентрация (ppb) Уровень Соответствие гигиеническим нормам Рекомендации Предельное время воздействия
2200 - 5500 Опасно для здоровья Ситуация неприемлема Подвергаться воздействию только в критических случаях / Необходимо интенсивное вентилирование часы
660-2200 Неудовлетворительно Серьезные претензии Необходимо интенсивное вентилирование или проветривание, требуется поиск источников загрязнения < 1 месяца
220 - 660 Приемлемо Некоторые претензии Рекомендуется интенсивное вентилирование или проветривание, требуется поиск источников загрязнения < 12 месяцев
65 - 220 Хорошо Без особых претензий Рекомендуется вентилирование или проветривание нет предела
0-65 Отлично Без претензий Требуемое значение нет предела

Важно! Датчик готов к работе через 6 минут после включения. До этого в регистре качества воздуха находится значение, сигнализирующее об ошибке (0xFFFF). Примерно каждые 12 часов производится самокалибровка датчика.

Датчик CO2

Принцип действия датчика CO2

Для измерения концентрации CO2 в воздухе используется недисперсионный инфракрасный (NDIR) датчик. Принцип действия основан на поглощении углекислым газом инфракрасного света. Оптический способ измерения CO2 намного точнее, чем с помощью более дешевых электрохимических датчиков.

Концентрация CO2 измеряется в ppm — частях на миллион.

Автокалибровка

Измеренное минимальное значение в течение 7 дней принимается за 400 ppm — это значение концентрации CO2 на улице. 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.

Принудительная калибровка

Принудительная калибровка в Zigbee-версии пока недоступна. В большинстве случаев отключение автокалибровки или принудительная калибровка не требуются — датчик показывает правильные значения без дополнительных манипуляций, но иногда без неё не обойтись:

  1. Нужно срочно откалибровать датчик и некогда ждать, пока сработает автоматическая калибровка.
  2. Датчик находится в помещении, которое плохо проветривается и уровень CO2 никогда не достигает 400 ppm. В этом случае не забудьте отключить автоматическую калибровку.

Суть принудительной калибровки заключается в том, что мы помещаем датчик в среду, где уровень CO2 равен атмосферному (400 ppm) и устанавливаем это значение как начало отсчёта.

Зачем нужно измерять CO2?

Углекислый газ в высоких концентрациях токсичен. Незначительные повышения концентрации, вплоть до 0,2−0,4 % (2000−4000 ppm), в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Для помещений нормальным является уровень CO₂ около 600 ppm. Повышенные концентрации углекислого газа снижают когнитивные способности людей. Уже при 1200 ppm расширяются кровеносные сосуды в мозге, снижается активность нейронов и уменьшается объём коммуникации между областями мозга.

Влияние на взрослых здоровых людей Концентрация углекислого газа, ppm
Нормальный уровень на открытом воздухе 400—450
Приемлемые уровни <600
Жалобы на несвежий воздух 600—1000
Общая вялость 1000—2500
Возможны нежелательные эффекты на здоровье 2500—5000
Максимально допустимая концентрация в течение 8 часового рабочего дня 5000

Классификация воздуха в помещениях по ГОСТ 30494-2011

Класс Качество воздуха в помещении Допустимое содержание CO₂ *, см³/м³
Оптимальное Допустимое
1 Высокое - 400 и менее
2 Среднее - 400-600
3 - Допустимое 600-1000
4 - Низкое 1000 и более
* Допустимое содержание CO₂ в помещениях принимают сверх содержания CO₂ в наружном воздухе, см³/м³

Монтаж

Подключение

Подключение питания к датчику WB-MSW v.3 Zigbee

Подключите питание к клеммам V+ и GND датчика, используйте комплектный блок питания, или любой с напряжением 9 В – 28 В постоянного тока.

Перед подключением датчика к контроллеру Wiren Board, настройте контроллер для работы по протоколу Zigbee.

Теперь нужно спарить датчик и Zigbee-координатор (контроллер):

  1. Включите в настройках координатора спаривания устройств (Pairing).
  2. Проведите магнит по задней нижней части корпуса или снимите крышку и нажмите кнопку на Zigbee-модуле. Зелёный индикатор в отверстии должен замигать.
  3. Подождите, пока датчик не появится в списке устройств, известных координатору.
  4. Отключите режим спаривания устройств (Pairing).

Монтаж на стену

Модуль имеет отверстия для крепления к поверхности. Мы подготовили установочный шаблон для корпуса датчика:

  1. Скачайте файл Msw3 mounting template.pdf на компьютер.
  2. Откройте в Acrobat Reader и при печати выберите опцию «Реальный масштаб».

Для крепления WB-MSW v.3 выбирайте винты/шурупы с головкой диаметром около 7 мм, если требуется, чтобы датчик был съемным, и 9-10 мм — для постоянной фиксации.

Устройство должно эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.

Рекомендуем располагать датчики на теплых (внутренних) стенах, на высоте 1-1.6 м от уровня пола, с учетом возможных сквозняков и освещенности солнцем. При креплении на потолке в жилом помещении температура будет завышена, а влажность занижена. Концентрация CO2 от высоты не зависит. При креплении на внешних стенах зимой будут заниженные показания температуры на несколько градусов (из-за холодного пограничного слоя воздуха и охлаждения корпуса датчика от стены).

Сразу же после установки датчик CO2 может показывать неверные значения: это может быть связано с неосторожным обращением во время транспортировки и монтажа. Вы можете подождать 7 дней без отключения питания, пока функция автокалибровки не приведёт показания датчика в норму или выполнить принудительную калибровку.

Как открыть корпус датчика

Настройка

Датчик настраивается пока только в SprutHub, но мы готовим поддержку в zigbee2mqtt.

Представление в контроллере

Чтобы считывать показания, можно использовать на выбор:

Примеры правил

Для работы в составе «умного дома» лучше использовать определенные правила. Их можно посмотреть в статье Примеры правил

Известные неисправности

Аппаратные ошибки/особенности WB-MSW v.3, найденные при эксплуатации устройства.

Ревизии устройства

Номер партии (Batch №) указан на наклейке, на боковой поверхности корпуса, а также на печатной плате.

Ревизия Партии Дата выпуска Отличия от предыдущей ревизии
1.3 v1.3B 12.2021 - ...
  • наклейки Wiren Board. Партия на базе MSW v4.19A/v4.19A/M.
1.3 v1.3A 08.2021 - 11.2021
  • версия с кнопкой для программирования. Со спец.наклейками.
1.2 v1.2A, v1.2B 04.2021 - 07.2021
  • Первая версия, на чипе MGM210P032JIA2. Версия со спец.наклейками.

Изображения и чертежи устройства

Corel Draw 2018 (шрифт — Ubuntu): Файл:WB-Library.cdr.zip

Corel Draw PDF: Файл:WB-MSW-v.3.cdr.pdf

Autocad 2013 DXF: Файл:WB-MSW-v.3.dxf.zip

Autocad PDF: Файл:WB-MSW-v.3.pdf