Modul SVM30 – eine komplette Lösung für HLK-Anwendungen

Beim ersten Hinsehen sieht die Leiterplatte (PCB) mit dem großen Steckverbinder wirklich riesig aus. Jeder durchschnittliche PCB-Designer kann das gleiche auf einer Leiterplatte mit einem Drittel der Größe schaffen. Doch betrachten wir das ganze näher.

Der Stromverbrauch des SGP30 beträgt derzeit ca. 50 mA bei 1,8 V, sodass die Verlustleistung 90 mW entspricht. Der Spannungsregler von 5 V bis 1,8 V fügt weitere 160 mW hinzu. Der durchschnittliche Stromverbrauch des SHTC1 liegt bei lediglich 8,6 uA. Die erzeugte Wärme breitet sich aufgrund Wärmeleitung und Konvektion erwärmter Luft in der Leiterplatte aus. Ein gutes PCB-Design muss Wärmeübertragungen minimieren.

Die umfassenden Experimente von Sensirion ermöglichten dem Unternehmen das Formulieren einer Regel, die besagt, dass ein Abstand von rund 5 cm (~ 2 in.) zwischen SGP30- und SHTx-Sensoren und Frässchlitzen in der Leiterplatte im Bereich des SHTx ausreichen. Bei Betrachtung der Leiterplatte sieht man einen Schlitz im Bereich der SHTC1 und sogar noch zwei weitere Schlitze, da es an der Leiterplatte eine weitere Wärmequelle gibt – den Spannungsregler. An der PCB-Seite, wo der SHTC1 montiert ist, gibt es nur notwendige Bahnen und keine Masseplatte, um die Übertragung durch Kupfer zu minimieren. Diese Maßnahmen verhindern die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung.

Das Modul SVM30 muss so im Gehäuse untergebracht werden, dass die Luft vom SHTC1 in Richtung SGP30 strömt, dies ist auch der optimale Luftstrom, der auf der PCB gekennzeichnet ist.

Die PCB-Größe beträgt 39 x 15 mm – denken Sie immer noch, das sei zu groß?

Onboard-Ausstattung

Der SGP30-Gassensor, der mehrere Metall-Oxid-Fühlelemente (Pixel) auf einem Chip kombiniert, damit die Messung der VOC- (flüchtige organische Verbindungen) und H2-Konzentration sowie die Berechnung des Kohlendioxidäquivalentsignals (CO2eq) aus der gemessenen H2-Konzentration möglich ist. Das Fühlelement weist eine unvergleichliche Robustheit gegenüber einer Kontamination durch Siloxane auf, die häufig in Innenräumen vorhanden sind, sodass eine einzigartige langfristige Stabilität und geringer Drift ermöglicht werden.

Der SHTC1-Feuchtigkeits- und Temperatursensor, der eine relative Feuchtigkeitsmessung (RH) im Bereich von 0 bis 100 % und eine Temperaturmessung im Bereich von -20 bis 85°C abdeckt, hat eine typische Genauigkeit von ±5 % RH und ±1°C.

Es ist gemeinhin bekannt, dass alle MOX-Sensoren empfindlich auf Wasserdampf reagieren. SGP30 unterstützt einen Feuchtigkeitsausgleich. Messen Sie einfach die tatsächliche relative Feuchtigkeit und Temperatur mit dem SHTC1, berechnen Sie die absolute Feuchtigkeit, konvertieren Sie das Ergebnis in das erforderliche SGP30-Format und schreiben Sie es unter Verwendung des Befehls „Set humidity“ (Feuchtigkeit einstellen“ in das SGP30.

Das Modul nutzt einen SCT2001WR-S-4P-Steckverbinder von Scondar (kompatibel mit JST Teile-Nr. S4B-PH-SM4-TB). Zur Unterstützung der Entwicklung bieten wir Gegensteckverbinder, JST PHR-4-Gehäuse und vorgecrimpte Adern an.

Sowohl SGP30 als auch SHTC1 unterstützen den Modus I2C Fast (400 kHz), doch aufgrund der kapazitativen Kopplung zwischen Adern im Kabel wird eine max. Frequenz von 100 kHz SCL für die Kommunikation empfohlen.

Anwendung

Das SVM30 ist besonders für Anwender geeignet, welche die Verwendung schlüsselfertiger Module für eigene Entwicklungen bevorzugen. SVM30 ist ideal für Luftreiniger geeignet, doch auch für die Anwendung im HLK-Bereich (Heizung, Lüftung, Klimatisierung).

Evaluation

Der einfachste Weg zur Evaluation der SVM30-Leistung ist die Verwendung von Sensirion SEK Sensor Bridge aus dem Evaluationskit SEK-SHTxx/SGP30, SEK-SVM30-J, (SVM30-J mit Kabel) und Sensirion Control Center. Die Software ist für Windows, Linux und macOS erhältlich.

Wir haben das Modul SVM30-J in unser Sortiment aufgenommen. Weitere Informationen über Produkte von Sensirion teilen wir Ihnen gerne über die E-Mail-Adresse sensirion@soselectronic.com mit.