По каким принципам работают датчики качества воздуха?

Датчики NDIR

NDIR(Non-Dispersive Infrared Radiation) недисперсионное инфракрасное излучение
Эти датчики работают по принципу измерения ослабления инфракрасного излучения (спицефической длины волны) в воздухе. Датчики состоят из источника инфракрасного излучения, световодной трубки и инфракрасного детектора с соответствующим фильтром. Сигнал от инфракрасного детектора усиливается и затем с помощью дополнительной электроники оценивается ослабление излучения, вызванное диоксидом углерода, исходя из чего вычисляется текущая концентрация CO2 в воздухе. Для упрощения: чем больше CO2, тем больше ослабевает инфракрасное излучение, причем электроника в датчике способна определить это.

Датчики NDIR, как правило, более точные, долгосрочнее устойчивее, измеряют концентрацию от нуля, способны измерять высокие концентрации CO2. Их недостатком является немного более высокая стоимость.


Электрохимические датчики

elektrochemЭти датчики обычно состоят из электрохимической ячейки с твердым электролитом. Дополнительным накалом данную ячейку нагревают до рабочей температуры. На электродах ячейка происходят химические реакции аналогичные происходящим в топливной ячейке, когда потребляется кислород, а на электродах ячейки образуется электродвижущая сила. Затем измеряя данную электродвижущую силу с помощью специальной электроники определяется концентрация CO2 в воздухе. Основным преимуществом этих датчиков является высокая чувствительность и превосходная селективность в диоксид углерода. Они обычно дешевле, чем датчики NDIR, но с несколько более кратким сроком службы и меньшей точностью, но все же достаточной для использования в установках вентиляции.

Датчики, работающие по электрохимическому принципу, работают от 400 ppm, что с учетом концентрации в наружном воздухе, составляющей около 360–400 ppm, вполне допустимо. Эти датчики обычно оснащены встроенной функцией автокалибровки, обеспечивающей автоматическую периодическую перекалибровку датчика на свежий воздух. Это элиминирует старение датчика, что обеспечивает долговременную стабильность параметров.


Электроакустические датчики

elektroakustЭлектроакустические датчики работают по принципу оценки изменений частоты колебаний ультразвука в механическом резонаторе. С помощью электроники оценивается изменение частоты колебаний ультразвуковых волн, а на основании зависимости изменения частоты колебаний от концентрации CO2 в воздухе определяется текущая концентрация CO2.

Основным преимуществом этих датчиков является долгосрочная стабильность без необходимости перекалибровки.

 


Входы датчиков

Датчики всех типов, как правило, имеют непрерывный выход напряжения (0–10 V) или токовый выход (0–20 / 4–20 мА), с помощью которого они передают информацию о значении концентрации CO2 в руководящую систему вентиляции.

 
Русский