NDIR-Sensoren

NDIR(Non-Dispersive Infrared Radiation), nichtdispersive Infrarotstrahlung
Diese Sensoren arbeiten auf einem Prinzip der Messung der Schwächung der Infrarotstrahlung (einer spezifischen Wellenlänge) in der Luft. Die Sensoren bestehen aus einer Infrarotquelle, Lichtleitfaser und einem Infrarotdetektor mit dem entsprechenden Filter. Das Signal aus dem Infrarotdetektor wird weiter verstärkt und danach wird die Schwächung der Strahlung, die das Kohlendioxid verursacht, mithilfe weiterer Elektronik ausgewertet. Daraus wird die aktuelle CO2-Konzetration in der Luft errechnet. Vereinfacht gesagt – je mehr CO2, desto schwächere Infrarotstrahlung, und die Sensorenelektronik kann das auswerten.

Die NDIR-Sensoren sind im Allgemeinen genauer, langzeitig stabiler, und messen schon von Null-Konzentration. Sie können auch sehr hohe CO2-Konzentrationswerte messen. Deren Nachteil ist, dass sie etwas teurer sind.


Elektrochemische Sensoren

elektrochemDiese Sensoren bestehen gewöhnlich aus einer elektrochemischen Zelle mit festem Elektrolyt. Die Zelle ist mithilfe eines Zusatzglühens auf die Arbeitstemperatur gewärmt. An den Zellenelektroden kommt es zu ähnlichen chemischen Reaktionen wie in einer Brennstoffzelle. Während des Sauerstoffverbrauchs entsteht an den Zellenelektroden eine elektromotorische Kraft. Durch die Messung der elektromotorischen Kraft mithilfe von einer speziellen Elektronik wird die CO2-Konzentration in der Luft ermittelt. Der Hauptvorteil dieser Sensoren ist die hohe Empfindlichkeit und eine hervorragende Selektivität des Kohlendioxids. Sie sind üblicherweise billiger als die NDIR-Sensoren, jedoch mit etwas kurzer Lebensdauer und niedrigerer Genauigkeit, die aber für die Verwendung in Lüftungstechnik immer noch ausreicht.

Die elektrochemischen Sensoren arbeiten erst ab einer Konzentration von 400 ppm, was aufgrund der Konzentration in der Außenluft, die etwa 360-400 ppm beträgt, überhaupt nicht stört. Diese Sensoren haben üblich eine Autokalibrierungsfunktion eingebaut. Die sichert dann automatisch eine regelmäßige Rekalibrierung auf die frische Luft. Dadurch wird die Alterung des Sensors eliminiert und die langzeitige Parameterstabilität wird sichergestellt.


Elektroakustische Sensoren

elektroakustDie elektroakustischen Sensoren arbeiten auf einem Prinzip der Auswertung der Veränderungen der Ultraschallfrequenz in einem mechanischen Resonator. Mithilfe von Elektronik wird die Frequenzveränderung der Ultraschallwellen ausgewertet und auf der Basis der Frequenzveränderungen in Abhängigkeit von der CO2-Konzentration in der Luft wird die aktuelle CO2-Konzentration ausgewertet.

Der Hauptvorteil dieser Sensoren ist die langzeitige Stabilität ohne Notwendigkeit zu rekalibrieren.


Sensorenoutputs

Alle Sensorentypen haben gewöhnlich ein kontinuierliches Spannungssignal (0 – 10 V) oder ein Stromsignal (0 – 20 / 4 – 20 mA), mithilfe deren sie die Information über die CO2-Konzentration in der Luft an das übergeordnete Lüftungssystem weiterleiten.

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