【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

时间： 2019-04-22 来源：IDT（瑞萨收购）

技术问答

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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