TVOC
Die Gesamtkonzentration flüchtigen organischen Verbindungen (TVOC) in ppb (Teile pro Milliarde) ist die Summe aus Hunderten verschiedenen flüchtigen organischen Verbindungen in Innenräumen, deren Zusammensetzung sich ständig verändert.
Die TVOC-Konzentration kann nur durch die Analyse aller einzelnen Verbindungen gemessen werden, beispielsweise durch eine Gaschromatographie und Massenspektrometrie (GC-MS).
Es gibt kein entsprechendes Verfahren, mit dem die TVOC-Konzentration unter Verwendung eines einzelnen Metalloxid-Halbleitersensors (MOS) ermittelt werden kann.
VOC-Index
Sensirion verwendete beim SGP40 einen anderen Ansatz. Der Sensor gibt eine Zahl im Bereich von 0 bis 65 535 aus. Diese Zahl ist proportional zum Logarithmus des Widerstands der sensorischen Schicht, der sich proportional zur VOC-Konzentration verhält.
Der VOC-Algorithmus von Sensirion, der auf einem eigenständigen Mikrocontroller ausgeführt wird, verarbeitet die gemessenen Werte. Der Algorithmus errechnet den Durchschnittswert für die letzten 24 Stunden und weist diesen dem VOC-Index = 100 zu. Die gemessenen Werte werden in einen VOC-Index im Bereich von 0 bis 500 umgewandelt. Werte zwischen 100 und 500 weisen auf eine Verschlechterung, Werte zwischen 0 und 100 auf eine Verbesserung der Luftqualität hin.
Der Algorithmus löst die Messung jede Sekunde aus. Die Stromaufnahme von der 3,3 V Quelle beträgt nur 2,6 mA, selbst wenn der Heizkörper dauerhaft eingeschaltet ist.
Der SGP40 verfügt über einen automatischen Feuchtigkeitsausgleich. Sie müssen lediglich den Befehl sgp40_measure_raw mit dem aktuellen relativen Luftfeuchtigkeits- und Temperaturwert anstelle der Standardeinstellung 50% und 25° C senden. Sensirion empfiehlt die Verwendung des Feuchtigkeitsausgleichs insbesondere in trockenen Umgebungen mit einer absoluten Luftfeuchtigkeit von weniger als 5 g/m3.
Quellcodes für den SGP40-Treiber und den VOC-Algorithmus sind im Sensirion Github verfügbar.
VOC-Index in „normaler“ Umgebung
VOC-Index in „verschmutzter“ Umgebung
Der VOC-Index von 100 passt sich kontinuierlich an jede Umgebung an. Bedingungen, die zuvor als durchschnittlich interpretiert wurden (VOC-Index = 100), werden jetzt als Verbesserung der Luftqualität eingestuft.
Wie der Einstieg gelingt?
Am einfachsten ist es, das SEK-SVM40-Evaluierungskit direkt an einen USB-Anschluss eines PC anzuschließen und eine ControlCenter-Software auszuführen.
Sie können das Kit auch einfach unter Verwendung der im Lieferumfang enthaltenen Verbindungskabel an einen Arduino oder Raspberry Pi anschließen.
Das SEK-SVM40 kann auch als Basis für Ihr Produkt dienen. Ein Referenzdesign (PCB + Firmware) ist auf Anfrage erhältlich.
Typische Anwendungsbereiche
Der SGP40 eignet sich ideal für Geräte, bei denen der Sensor zum Auslösen und Regeln eines Geräts verwendet wird. Zum Beispiel für Luftreiniger, Klimaanlagen, Dunstabzugshauben und Thermostate (in Verbindung mit einem Lüftungssystem). Ein weiterer typischer Anwendungsbereich ist die Überwachung der Luftqualität.
Falls Sie weitere Informationen über Produkte von Sensirion benötigen, dann wenden Sie sich bitte an unseren Vertriebsmitarbeiter SOS electronic für Ihre Region oder senden Sie uns eine E-Mail an sensirion@soselectronic.com. Wir helfen Ihnen gerne weiter.
SGP40 is Sensirion’s new digital volatile organic compounds (VOC) sensor designed for easy integration into air treatment devices and air quality monitors.
VOC's originate from a number of different possible sources, like building materials, tobacco smoke, people and their activities, and using air fresheners or cleaning agents.
Elevated VOC levels can have various adverse effects on human health.
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