Доброго здоровья, уважаемые читатели и подписчики!
В данном обзоре рассмотрим автономный бытовой прибор для определения концентрации углекислого газа в воздухе – CO2 Meter или “монитор качества воздуха”, как его называют создатели. Что интересно, никакого номера или индекса модели не предусмотрено. CO2 Meter и всё.
Это один из немногих проборов для измерения концентрации углекислого газа, в котором используется настоящий инфракрасный (NDIR)-датчик (а не псевдо-измерители на основе Metal Oxide Semiconductor, которые могут вычислять концентрацию СО2 только косвенно).
Введение
Человек, в силу естественных причин, поглощает кислород из воздуха и взамен возвращает углекислый газ, вследствие чего через определенное время концентрация углекислого газа может сильно повышаться. Это приводит к тому, что человек в таком помещении ощущает слабость, сонливость, ему сложнее выполнять умственную и физическую работу.
Проветривание помогает снизить концентрацию углекислого газа, который накапливается в помещении в результате дыхания людей. Интенсивность проветривания должна быть пропорциональна количеству людей в помещении: чем оно больше, тем более интенсивным должно быть проветривание. Например, в комнате с одним человеком достаточно открытой форточки. Если в помещении 2–3 человека, то потребуется проветривание каждый час по 15 минут с полностью распахнутым окном.
Концентрация углекислого газа в воздухе измеряется в миллионных долях (ppm — parts per million). Так, содержание углекислого газа на улице достигает 350–400 ppm — это комфортный уровень для дыхания человека. 400 ppm означает, что в 1 м³ воздуха содержится 400 см³ углекислого газа. Когда уровень углекислого газа в помещении достигает 800–1000 ррm, мы ощущаем духоту, хотя вреда организму такой воздух ещё не наносит. На уровне 1500–2000 ppm, человек ощущает слабость, сонливость, ему сложнее выполнять умственную и физическую работу. А содержание углекислого газа в воздухе помещений выше 5000–7000 ppm уже угрожает здоровью — возникает удушье, спутанность сознания, ухудшается слух и зрение.
Поэтому существует насущная необходимость вовремя определить необходимость проветривания, чтобы с одной стороны не делать это слишком часто (и выстуживать помещение зимой), а с другой стороны – не вредить здоровью. Для этого и был приобретен данный прибор.
PS: Это ни в коем случае не реклама, а обзор функциональности, дабы вы могли заранее до покупки определить, “а оно вам надо”? Поэтому ссылок на товар в статье не будет.
Знакомство
Измеритель представляет собой небольшой (112 х 68 х 66 мм) прибор в белом пластиковом корпусе, с тремя кнопками и одним USB-разъемом для зарядки:
На лицевой панели расположены довольно большой LCD-дисплей (9 см) и три кнопки. На дисплее отображается:
- 🔊 – индикация звукового сигнала при превышении заданного порогового значения
- 🔋 – уровень заряда аккумулятора
- CO2 – измеренный уровень концентрации углекислого газа в ppm
- MAX и MIN – максимальный и минимальный уровень концентрации углекислого газа, которые были зафиксированы с момента включения прибора
- Пиктограммы и шкала, по которым можно визуально оценить качество воздуха, не вникая в цифры
- Температура и относительная влажность окружающего воздуха
Сзади расположен разъем Micro-USB для зарядки встроенного аккумулятора. При подключении к компьютеру ничего не происходит, хотя внутри кабель подключен 4 проводами.
Сигнализация о превышении порога
Прибор позволяет задать пороговое значение концентрации углекислого газа, при превышении которого будет выдаваться звуковой сигнал, сообщающий о необходимости проветривания помещения. Звуковую сигнализацию можно в любой момент отключить и включить заново.
Заявленные технические характеристики и возможности
Производитель заявляет следующую точность измерения:
- СО2 – от 400 до 5000 ppm, минимальное разрешение 1 ppm, точность ± 50 ppm или 5%
- Температура – от -10°С до +50°С, минимальное разрешение 1°С, точность ± 2°С
- Влажность – от 20% до 85%, минимальное разрешение 1%, точность ± 4%
То есть работа при очень высокой влажности (выше 85%) не рекомендуется и не гарантируется. Период изменения составляет 1.5 секунды.
Сигнализатор имеет встроенный аккумулятор емкостью 1600 мАч, который рассчитан всего на сутки непрерывной работы прибора. Оно и понятно – NDIR датчики довольно прожорливы. В реальности прибор может продержаться двое ~ трое суток на одном заряде аккумулятора, без выключения. Инструкция предписывает использовать зарядное устройство напряжением 5В с током не менее 1А, полная зарядка при этом составит 2~3 часа.
Однако инструкция рекомендует нам отключать прибор, когда он не нужен – это позволит сохранить не только срок службы аккумулятора, но и увеличить срок службы самого NDIR-датчика углекислого газа.
Инструкция по работе с прибором
Инструкция, вложенная в коробку с прибором, сама по себе невелика – половина листа А4 “гармошкой”.
Для включения (или выключения) прибора нажмите и удерживайте кнопку Ⓜ️ несколько секунд. Сразу после включения прибор может показывать сильно заниженные значения СО2 (около 450 ppm) – нужно дать ему поработать несколько минут, прежде чем показания придут в норму.
Во включенном обычном состоянии краткое нажатие той же самой кнопки Ⓜ️ приводит к сбросу сохраненного MAX значения до текущего значения.
Настройка порога звуковой сигнализации
Для задания порога дважды быстро нажмите кнопку Ⓜ️. Индикатор СО2 начнет мигать и показывать текущее значение порога. С помощью кнопок ◀️ и ▶️ установите желаемое значение порога срабатывания звуковой сигнализации, а затем нажмите Ⓜ️ для сохранения значения. К сожалению, при выключении питания прибора это значение сбрасывается в значение по умолчанию (1000 ppm), и при каждом включении его придется настраивать заново.
Порог срабатывания сигнализации можно настроить в диапазоне от 800 до 2000 ppm с шагом 100 ppm.
Отключение и включение звуковой сигнализации
С помощью кнопки ◀️ можно временно отключить звуковую сигнализацию, при этом символ 🔊 на экране погаснет. Заново включить ее можно при помощи кнопки ▶️.
Как видите, работа с прибором весьма не сложна.
Богатый внутренний мир
А теперь давайте “разломаем” прибор, чтобы узнать “а что там внутри”?
Корпус прибора не имеет винтов, а собран исключительно на защелках. Защелки жесткие, с помощью пластиковой лопаточки разобрать его сходу не удалось, поэтому пришлось применить металлическую лопаточку из специального наборчика. Ниже немного фоток, изображения кликабельны.
Вскрытый корпус
Сразу бросается в глаза крупный датчик углекислого газа – это C8 от Shenzhen Shenchen Technology Co. Это инфракрасный датчик углекислого газа, который использует технологию недисперсионного инфракрасного датчика газа для измерения концентрации углекислого газа в воздухе помещений.
Датчик CO2 более крупно
Для измерения влажности используется самый обычный бескорпусный датчик влажности (полимерный конденсатор), а для измерения температуры – термистор. Для их обработки выделен отдельный МК без маркировки.
Схема питания и управления зарядкой аккумулятора. Сам аккумулятор закреплен на задней половине корпуса наинадежнейшим способом – с помощью термоклея.
Снимаем плату с передней панели, и обнаруживаем там главный микроконтроллер HK32F030MF4P6 (ARM Cortex-M0) и контроллер дисплея TM1622:
Что ж, любопытство удовлетворено. Аккуратно собираем все обратно.
Проверка работоспособности прибора
На текущий момент мне не с чем сверить показания CO2. Несколько датчиков разного типа и разных производителей давно куплены и ждут своей очереди. Поэтому, скорее всего, через какое-то время я их потестирую и их данные можно будет сверить с показаниями этого прибора. Алексей Надежин уже сделал это, и вы можете учесть его результаты. Я же ограничился “калибровкой” по концентрации CO2 на улице в условиях деревни – теоретически оно должно составлять где-то около 400 ~ 420 ppm.
На крыльце прибор зафиксировал минимальное значение 413 ppm, что вполне соответствует ожидаемому:
Сверить его пока что не с чем, поэтому оставим это значение за условную истину.
А вот температуру и влажность мне есть с чем сверять. Здесь мой безусловный фаворит – цифровой датчик температуры и влажности SHT31. Именно такой стоит в моей личной метеостанции. Для чистоты эксперимента я расположил прибор прямо на корпусе метеостанции:
Выждав некоторое время для стабилизации, сравним полученные значения: прибор показал +5°С и 42% влажности, SHT31 в это же самое время выдавал +5,76°С и 51,3% влажности. Что ж, вполне приемлемо, учитывая какие датчики там стоят. Но вот данные CO2 немного “подросли”.
В помещении значения температуры и влажности оказались еще более близкими:
Но вот значение концентрации углекислого газа с частном доме кажется мне довольно высоким, даже при приоткрытых окнах (микропроветривание).
Упаковка
В заключение совсем чуть-чуть про упаковку, исключительно потому, что я её сфотографировал.
Коробка прибора выполнена из хорошего крепкого картона, и внушает доверие уже при получении на почте. Во многом благодаря ей прибор доехал до меня целым и невредимым.
Ну а на этом пока всё, разрешите откланяться, до новых встреч. Возможно материал будет скорректирован после сравнения с другими датчиками.
Пожалуйста, оцените статью:
-= Каталог статей (по разделам) =- -= Архив статей (подряд) =-