CO2-Miniatursensoren von Sensirion zur genauen Überwachung der Raumluftqualität

CO₂-Sensoren von Sensirion: Messung auf Basis der Wärmeleitfähigkeit

Die Sensoren STC31-C und STCC4 von Sensirion messen die Wärmeleitfähigkeit und bestimmen davon ausgehend die Gaskonzentration. Da die Sensoren nicht selektiv sind, können sie nicht zwischen spezifischen Gasen unterscheiden, welche die Änderung in der Wärmeleitfähigkeit verursacht haben. Die Messmethode ermöglicht jedoch einen effektiven Einsatz in Innenräumen und kontrollierten Atmosphären mit bekannter Gaszusammensetzung.

Umgebungsbedingungen

• Das Zielgas (CO₂) ist in einem bekannten Gasgemisch (Luft) vorhanden.
• Erwartete Luftzusammensetzung: Stickstoff: 78,08 % (TC = 25,6), Sauerstoff: 20,95 % (TK = 26,1), Argon: 0,93 % (TC = 17,8), Kohlendioxid: 0,04 % (TC = 17). Die Angabe von TC erfolgt in mW/mK bei 25 °C. Die Luftkonzentration anderer Gase ist zu gering, um die Wärmeleitfähigkeit zu beeinflussen.
•  Die Änderungen in der Wärmeleitfähigkeit werden ausschließlich durch Änderungen der CO₂-Konzentration verursacht.

Diese Bedingungen sind sowohl in Innenräumen als auch in kontrollierten Umgebungen erfüllt, in die absichtlich CO₂ eingelassen wird.

Die Wärmeleitfähigkeit ist in erster Linie von der Temperatur beeinflusst. Die Luftfeuchtigkeit und der Luftdruck haben geringere Auswirkungen. Der Sensor STC31-C von Sensirion ermöglicht die Eingabe von Temperatur, relativer Luftfeuchtigkeit (RH) und Druck, um die Messgenauigkeit zu verbessern, während der Sensor STCC4 die Eingabe von RH und Temperatur unterstützt.

Sensor STCC4

Der für einen Bereich von 400 bis 5.000 ppm (0,04-0,5 %) optimierte Sensor STCC4 eignet sich ideal zur Messung der CO₂-Konzentration in Innenräumen und wird voraussichtlich im vierten Quartal 2024 erhältlich sein.

Typische Anwendungsbereiche

• Monitore zur Überwachung der Raumluftqualität, intelligente Thermostate, HLK-Systeme u.v.m.

Vorläufige Spezifikationen

• CO2 Messbereich: 400 bis 5.000 ppm
• Genauigkeit: ±(100 ppm + 10%) vom Messwert
• Versorgungsspannung: 3,3 V
• Durchschnittlicher Versorgungsstrom: 850 uA, max. Versorgungsstrom: 5 mA
• Schnittstelle: I²C
• Dimensionen (L x B x H): 4 x 3 x 1,2 mm

Sensor STC31-C

Der Sensor STC31-C eignet sich zur Messung einer CO₂-Konzentration im Bereich von 1 % bis 100 %, die üblicherweise in kontrollierten Atmosphären vorzufinden ist.

Typische Anwendungsbereiche

• Transport verderblicher Waren. Der CO₂-Gehalt wird normalerweise zwischen 1 und 20 % gehalten.
• Bioreaktoren und Inkubatoren. Aufrechterhaltung konstanter CO₂-Werte und Luftfeuchtigkeit für eine optimale Zellkultivierung.
• Supermärkte/Industrie. Verwendung inCO₂-Kühlsystemen und Feuerlöschsystemen.
• Weinherstellung/Brauereiindustrie. Sonden zur Gärungsprüfung, Sicherheit des Bedieners.
• Atemalkoholtest: Einfache Bestätigung, ob eine Probe auf Basis des menschlichem Atems positiv ist.
• Atemanalyse: Eine präzise Messung des CO₂-Gehalts im Atem ist möglich, erfordert aber einen erheblichen Entwicklungsaufwand. Sensirion kann Großprojekte mit über 6.000 Sensoren bedienen. 

Spezifikationen von STC31-C

• 4 auswählbare Umgebungsmodelle: 0-40 % CO₂ in Luft, 0-100 % CO₂ in Luft, 0-40 % CO₂ in N₂ und 0-100 % CO₂ in N₂ .
• Genauigkeit: ±0,2-2,0 % (Nähere Details finden Sie im Datenblatt)
• Sehr geringer Stromverbrauch
• Messmodus: Typischerweise 3 mA bei 3,3 V
• Stand-by-Modus: Typischerweise 50 µA bei 3,3 V
• Ruhemodus: Maximal1 µA bei 3,3 V
• Schnelle Reaktionszeit (τ63): < 0,5 Sekunden
• I2C-Schnittstelle
• 4 konfigurierbare I2C-Adressen über einen Widerstand zwischen ADDR-Pin und VDD
• Abwärtskompatibel mit STC31
• 12-QFN-Gehäuse, 3,5 x 3 x 1 mm

Wir freuen uns, dass die Gassensoren STCC4 und STC31-C von Sensirion nun Teil unseres Produktsortiments sind.  Der Sensor STC31-C ist ab sofort auf Lager für Ihre Anwendungen vorrätig. Der Sensor STCC4 wird gemäß dem Zeitplan des Herstellers voraussichtlich im vierten Quartal 2024 erhältlich sein.