Показаны записи 1-20 из 169.
Измеритель уровня углекислого газа (CO2) наверное самый недооценённый прибор, который на мой взгляд должен быть в каждой квартире, ведь он показывает, насколько воздух пригоден для дыхания и с помощью него всегда видно, когда пора проветривать.
Такой измеритель в квартирах большая редкость прежде всего из-за высокой цены.
Недавно на Aliexpress появились измерители CO2 с большим цветным экраном дешевле 3000 рублей. Я заказал такой измеритель и сравнил его с другими моделями.
У этого измерителя CO2 нет никакого названия. На белой коробке написано лишь название некоего испанского импортёра. В коробке измеритель, кабель USB-MicroUSB, инструкция на нескольких языках (английский есть, русского нет).
У измерителя есть встроенный аккумулятор, но основной режим работы — от сети с помощью любого источника напряжения 5В с разъёмом USB, например зарядки от смартфона. Справа кнопка включения и разъём MicroUSB. Для включения и выключения нужно подержать кнопку 2 секунды, других функций у копки нет.
На экране показывается уровень CO2, вокруг него круг, меняющий цвет в зависимости от значения CO2, снизу температура и влажность. Температура всегда завышена, и дело не в плохом датчике, а в неудачном его расположении — датчик нагревается от самого прибора. Под надписью «CO2» какие-то иероглифы (их убрать нельзя). В правом верхнем углу индикатор уровня разряда батареи. Он мигает целиком, когда идёт заряд и горит, когда батарея заряжена.
Углы обзора экрана не очень хорошие. Если смотреть сверху, почти ничего не видно.
Для начальной калибровки я выставил четыре прибора на балкон (на улице всегда 400 ppm независимо от погоды и загазованности). Через сутки картина была такой.
AZ Instruments 7798 показывал 428 ppm, первый Даджет 420 ppm, второй даджет «улетел» в нереальные 312 ppm (ничего страшного, через пару недель вернётся к нормальным показаниям), а новый прибор показывал ровно 400 PPM и это неспроста — оно просто не умет показывать значения меньше 400.
Дальше я установил все четыре прибора на столе, закрыл окно, выключил вентиляцию и начал проводить над собой негуманный эксперимент. Через полчаса в комнате стало около 600 ppm CO2.
Новый прибор действительно измеряет CO2 и показывает близкие к другим приборам значения. И всё было бы хорошо, если бы не одно но. Периодически он начинает вдруг показывать 400 PPM, когда в реальности совсем не 400.
Минут через десять он оживает и снова начинает показывать правильно. Но этот глюк я замечал за ним по нескольку раз в день. Возможно, это брак моего экземпляра, а может они все такие.
Я специально покупал его с бесплатным возвратом и воспользовался им. Сейчас там, где я его покупал, их уже нет, поэтому даю ссылку на такой же измеритель с максимальным количеством проданных экземпляров. Советовать покупать такой прибор я не буду: хоть он в основном и показывает правильные значения концентрации CO2, глюк с произвольным показом 400 PPM раздражает и чтобы нормально видеть экран нужно ставить прибор на уровне глаз или выше.
В последние годы стало модно мониторить качество воздуха в помещениях, обращая особое внимание на загрязнённость. Для этого используются разные датчики, и один из них — датчик концентрации углекислого газа.
Считается, что повышение этой концентрации в помещении ухудшает самочувствие и работоспособность людей. Уже концентрация выше 1000ppm нежелательна и создаёт заметный дискомфорт. Хочу подчеркнуть: так считается в Интернете, но реакция организма может быть индивидуальной.
Содержание углекислоты в чистом атмосферном воздухе составляет около 400ppm (миллионных массовых частей), и оно повышается с каждым годом. На 2022 год актуально уже значение в 420ppm.
Существует несколько способов измерить эту концентрацию, но все бюджетные реальные датчики основаны на принципе NDIR — nondispersive infrared. Кроме этого, существуют псевдодатчики, которые не измеряют концентрацию CO2 напрямую, а прикидывают её косвенно, основываясь на измерениях более доступных параметров. На это надо обращать внимание при выборе: если у датчика в описании нет слова NDIR — это почти наверняка обманка.
Один датчик концентрации углекислого газа у меня уже был, в составе ClearGrass Air Detector. Но с развитием «умного дома», когда в каждой комнате появился свой термометр, захотелось контролировать CO2 в разных комнатах. Поэтому был заказан герой обзора, сенсор для экосистемы Tuya с радиомодулем Zigbee. Планировалось подключить его в Home Assistant.
Датчик довольно большой, имеет кронштейн для крепления на стену или потолок. Требует внешнего питания Micro USB 5V/1A. В комплекте идёт короткий провод USB.
В Home Assistant датчик из коробки не заработал — для него нет подходящего ZHA quirk. Это должно решиться сравнительно легко, потому что очень похожие датчики там есть, не соответствует только код изготовителя. Поэтому я сначала подключил его через шлюз Tuya.
На подоконнике открытого окна показания не опустились ниже 520ppm. Получается, что датчик заметно (на 100ppm) завышает показания. В приложении нет никаких функций для принудительной калибровки датчика. Возможно, что со временем показания выровнялись бы, но ждать не хотелось.
Разбирается корпус очень легко — 4 самореза, никаких защёлок. Потроха (ради которых и написан обзор):
В корпусе очень просторно, на основной плате неотмытая канифоль, в остальном — всё прилично.
Внутри действительно оказался сенсор типа NDIR, но безымянный, без маркировки. Даташит найти не удалось, хотя сенсор очень похож на MH-Z19. Один из выводов этого сенсора позволяет провести принудительную калибровку по уровню 400ppm. Замыкаем вывод bCal на землю на 7 секунд, показания датчика меняются на 400ppm. Похоже, что после этого нужно некоторое время держать его на свежем воздухе, если по аналогии с другими — 20 минут. Я же немного поспешил, и возможно, что именно поэтому показания стали заниженными примерно на 40PPM по сравнению с «эталонным» (перекалиброванным вчера) CGS1.
Затем датчик удалось подключить к Home Assistant, и вот результат сравнения:
Датчик измеряет и передаёт концентрацию раз в секунду, погрешность измерения заметна, поэтому график шумный. Со сглаживанием он выглядит лучше.
Резюме: датчик рабочий, пользоваться можно. Цена более приемлемая, чем несколько лет назад. В этом варианте исполнения не измеряется ничего, кроме CO2, и это немного неудобно, потому что температура и влажность обычно тоже нужны. Но комбинированные устройства, которые предлагает рынок, либо сильно дороже, либо не содержат сенсора NDIR.
UPDATE 2022.09.08: Всего через сутки работы возникло подозрение на фатальный недостаток. Датчик скачкообразно изменил показания ровно через 24 часа после начала работы.
UPDATE 2022.09.15: Выяснилось, что датчик проводит рекалибровку один раз, чуть более чем через сутки после подачи питания. Если в течение этих суток он какое-то время находился на свежем воздухе, то показания становятся адекватными. При дальнейшей работе в течение недели рекалибровок больше не случалось, несмотря на неоднократные проветривания.
В прошлом обзоре я сравнивал три датчика пыли. Сегодня в одном приборе четыре датчика CO2. Рассматриваем плюсы и минусы, изучаем подводные камни. Готовим простое и недорогое устройство для контроля воздуха дома.
Уровень СО2 влияет на наше самочувствие не меньше, чем пыль и аллергены в воздухе. Когда мы говорим, что нам душно, это не кислорода нам не хватает. Его уровень остается более-менее одинаковым. Это повышается уровень углекислого газа. В абсолютных значениях он повышается совсем незначительно. В относительных же диапазон от 0,04 до 0,5 процента — это расстояние от «чистейший горный воздух» до «тут опасно находиться, срочно покинуть помещение». В сети много полезной информации на эту тему, так что приступим сразу к делу.
У нас сегодня 4 датчика. Все они работают по одному принципу — измерению спектра инфра-красного излучения, проходящего через образец газа. Это довольно точный метод, но он дороже и сложнее другого, который основан на измерении электрических характеристик металло-оскидных пленок в среде анализируемого газа.
Датчик выдает показания по трем каналам: UART, ШИМ-модуляция и аналоговый выход. Наиболее функциональный канал связи с датчиком — UART. Он позволяет не только получить точные измеренные значения, но и управлять датчиком. Производить калибровку. Это весьма важный момент, в описании рекомендуется калибровать датчик не реже чем раз в полгода.
MH-Z19A
Этот датчик выпускается тем же производителем, что и предыдущий, и должен был прийти ему на смену. Он заметно компактнее и экономичнее. Датчик выпускается в двух модификациях — «A» и «B». У нас более старая версия — «A». Его характеристики:
Датчик выдает показания по двум каналам: UART и ШИМ-модуляция.
Датчик способен передавать измеренные значение по UART, шим-модуляцией, по протоколу Modbus, кроме того, имеется выход на внешние устройства, который включается при повышении концентрации CO2 до 1000 ppm и отключается при снижении до 800.
Как и у двух предыдущих датчиков, тут есть возможность калибровки и имеется автоматическая коррекция нулевого уровня.
LGAQS-HT01
Строго говоря, это не датчик углекислоты. Это металлооксидный датчик летучих органических соединений. Он определяет их концентрацию и подсчитывает абстрактный уровень углекислоты, эквивалентно влияющий на здоровье человека. Этот датчик представляет собой комбинацию двух датчиков — CCS811 (отвечает за ЛОС) и Si7021 — он измеряет температуру и влажность. Эти данные нужны для настройки датчика CCS811 для повышения точности измерений. Датчик подключается по I2C шине и доступен сразу по двум адресам — для снятия показаний с CCS811 и для Si7021. По каким-то причинам датчик влажности у меня все время показывает 50%, так что в прибор я добавил еще один датчик — BME280. Он более точно определяет температуру, влажность и давление.
Вот все датчики вместе.
А вот прочие элементы будущего устройства:
После установки всех разъемов и распайки проводов у меня получилось вот что:
Далее, была написана программа.
Первые данные, снятые с прибора, выглядят на графике вот так:
Датчик MH-Z14 включился впервые, так что он какое-то время потратил и еще потратит на калибровку. Видно, что его показания сильно коррелируют с показаниями датчика S8, но Z14 несколько шатает из стороны в сторону. Механизм автокалибровки состоит в следующем: датчик помнит минимальное значение измеренного уровня за какое-то время (около недели). Если минимум превышает 400 ppm, то скорее всего датчик завышает показания. Внутренние коэффициенты изменяются так, чтобы выдаваемое значение снижалось. За одну неделю вносимая поправка не может превышать 30-50 ppm, так что датчик необходимо «проветривать» раз в неделю для корректировки нулевых значений.
Вот еще пример графика снятых значений:
Видно, что теперь датчик слегка занижает уровень относительно S8. Но его более современный собрат Z14 занижает еще сильнее. Вероятно, в нем произошла калибровка нулевого значения. У этих датчиков, MH-Z14, есть специальный вывод для калибровки. При замыкании его на землю и удержании в течении 7 секунд датчик калибруется, рассматривая текущую атмосферу как нулевую точку.
Более свежая модификация «B» этого датчика отличается наличием аналогового выхода и возможностью калибровки не только по нулевому уровню, но и по произвольной точке, что особенно полезно, потому что газ, совершенно свободный от примеси углекислоты, в домашних условиях получить хлопотно. Вероятно, мой датчик случайно замкнул эту ногу и перекалибровался по 400ppm. Теперь могут уйти долгие недели на то, чтоб автокалибровка вернула более-менее правдоподобные показания. Или нужно искать жидкий азот, чтоб обеспечить для него безуглекислотную атмосферу.
Четвертый датчик, измеряющий eCO2, выполняет свою работу вполне неплохо. Всплеск его показаний в правой части графика — результат моей работы со спиртом. Я как раз протирал плату в этот момент, что он и зафиксировал.
Что в итоге:
Все датчики более-менее правдоподобно отражают изменения атмосферы в квартире. MH-Z19 нуждается в повторной калибровке. Ее механизм значительно усовершенствован в более поздней версии, MH-Z19B, так что я бы порекомендовал приобретать именно ее.
Датчик MH-Z14 оказался очень неплохим, его показания почти совпадают с более дорогим Senseair S8.
Датчик LGAQS-HT01 тоже правдоподобно показывает наличие примесей в атмосфере и послужит хорошим дополнением к датчикам углекислоты.
Теперь у меня в планах собрать одно устройство с лучшим из трех датчиков пыли из прошлого обзора и одним из датчиков углекислоты из этого обзора.
Пока готов код, отображающий на экране ситуацию с запылённостью. Подробности об этом проекте я добавил в обзор датчиков пыли, включая скетч для Ардуино. Показания прибора сегодня выглядят вот так:
Скоро туда добавится график измерения уровня углекислоты. Если нужно, объединенный скетч по мере готовности я выложу в этом обзоре.
MH-Z14A — рабочий датчик, рекомендую к покупке. Сейчас прилагается USB to RS485 TTL преобразователь, в хозяйстве пригодится.
Товар для написания обзора предоставлен магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
