【应用】可用于TVOC和IAQ监测的气体传感器模块,助力智能楼宇控制系统空气质量监测解决方案

2019-04-22 IDT(瑞萨收购)
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目前国内的楼宇自动系统的市场容量是非常大的,尤其是国家领导提出可持续发展的重要思想后,楼宇建筑智能控制节能尤为重要。智能建筑是世界性的趋势,也是中国改革和发展的重点。最近几年,楼宇自动控制被认为将会加入各种各样的智能设备。例如加入楼宇系统的传感器、执行器、阀门等智能设备,结合到楼宇网络,把数据网络与控制网络联系起来,形成整体的楼宇网络化控制,实现楼宇的全面监控,从而得到更加便捷的控制,有效的节能,同时也使得环境更加舒适、方便和健康。



图1 智能楼宇控制系统空气质量监测设计框图


在现实生活中,大部分楼宇控制是依靠人工管理控制。很多情况下不具备良好的控制能力,而整栋楼宇大部分的时间设备都在运行中,很少有人工会根据实际情况进行调节,所以容易出现能源浪费现象。比如智能楼宇控制系统空气质量监测,涉及到控制楼层的新风机组,若机组长时间关闭,室内环境空气的二氧化碳传浓度会随着人员工作呼吸会升高,达到一定的浓度会影响人员的工作状态甚至健康。而如果机组一直开启,则会带来不必要的浪费。因此,在智能楼宇需要的地方中部署大量的传感器,除了常见的温度、湿度、光照度传感器以外,添加空气质量传感器,可获得对CO2、PM2.5、甲醛等物质的感知能力。再通过物联网技术可实现各传感器、机组执行器的联动,从而实现楼宇的智能化控制。


为此,瑞萨给出了理想的解决方案。IDT(瑞萨收购)推出的ZMOD4410气体传感器和HS300x系列湿度传感器、以及RL78/G14微控制器配合使用,可以使用户有效感知气体环境,测量和改善空气质量,通过这些传感器和MCU产品协同工作,创建有效的空气质量控制解决方案,满足严格的空气质量法规,节约能源,并帮助维护用户健康。此外,瑞萨还可提供配套的电源和定时解决方案。


其中,ZMOD4410气体传感器模块设计用于检测总挥发性有机化合物(TVOC)和监测室内空气质量(IAQ)。它是一个12引脚的LGA组件(封装尺寸3.0mm x 3.0mm x 0.7 mm),由气体传感元件和CMOS信号调理IC组成。该模块的传感元件包括加热器元件和金属氧化物(MOx)传感器。信号调节器控制传感器温度并测量MOx的电导率,MOx电导率是气体浓度的重要表征。该产品功能丰富,可靠性高,适用于智能楼宇控制系统空气质量监测应用。


此外,该产品的测量结果可以通过I2C接口送由微控制器读取,接口通用,联接便利,便于各传感器的级联与扩展。MCU处理数据可以确定TVOC浓度,IAQ等级以及二氧化碳(eCO2)水平。在智能楼宇控制系统空气质量监测应用中,主控可以根据ZMOD4410气体传感器模块的反馈数据,及时获取空气质量状况,从而控制新风机组的通断,实现空气质量控制的闭环反馈。


最后,IDT(瑞萨收购)还提供的可下载固件库和源代码用于检测TVOC和气味,并支持测量需要低功耗操作的IAQ的智能设备。除了可应用于智能楼宇空气质量检测外,ZMOD4410还非常适用于恒温器,空气净化器,楼宇控制,智能风扇,HVAC设备和智能设备等应用。

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