Датчик углекислого газа MQ-135 [База знаний “УмныеЭлементы”]

Что наблюдается в типичных жилых помещениях?

Возьмем комнату в однушке площадью 15 м 2 в типичном панельном доме с одним взрослым и одним ребенком. Комнату от улицы отделяет остекленный балкон (не герметичный). Окна пластиковые, вентиляционный канал в квартире выведен на кухню и в ванную. Типичный уровень CO2 тут стабилизируется примерно на отметке 1000-1200.

Если в комнате закрыть коридорную дверь, за ночь он поднимается до 1700 единиц. Ставя окно на зимнее проветривание (небольшие щели), уровень CO2 фиксируется на отметке 1200 с закрытой дверью и 800-900 с открытой. Минутное проветривание в осенний период с открытой балконной дверью и окнами на балконе дает падение с 1300 единиц до 800.

Описание и комплектация

С Aliexpress прибор пришел в симпатичной коробке. Внутри краткая инструкция на английском и блок питания со штекером microUSB.

Вилка на блоке питания, увы, китайская. Пришлось обзавестись переходником.

Основной экран отображает количество частей СО2 (PPM), температуру и относительную влажность воздуха. Вверху есть индикатор заряда аккумулятора.

C обратной стороны есть подставка, которую можно снять, если потребуется разместить прибор на стене.

Кнопки на корпусе позволяют переключаться в режим настройки (кнопкой MODE) и устанавливать часы и порог срабатывания сигнализации, а также запускать режим записи показаний. Однако настройки удобнее делать с компьютера через специальное ПО.

В приборе установлен датчик CO2 шведской компании SenseAir.

И стандартный аккумулятор типоразмера 18650 емкостью 2200 мА·ч.

Ht-501: обзор недорого измерителя co2 с aliexpress

Это самый недорогой прибор (

5 тыс. руб.) со встроенным аккумулятором, шведским датчиком CO2, возможностью ведения записи показаний, подключением к ПК, сносным ПО и симпатичным дизайном.

В работе

Насколько показатели точны, можно судить лишь косвенно, поскольку у меня нет под рукой эталонного прибора. Однако при замерах в условиях, для которых известны примерные диапазоны значений, его работа подозрений не вызывает. Например, на улице он показывает данные в пределах 300-500 единиц.

В помещении от 400 до 2000. Т.е. ровно столько, сколько и ожидаешь. Реакция на изменения условий не сильно быстра: при переносе из комнаты на улицу показания с 800 до 300 единиц будут постепенно снижаться в течение примерно 40 секунд. Если на прибор дыхнуть, пик показаний будет достигнут секунд через 20.

Датчик температуры очень медленно реагирует на изменения. Вдобавок завышает показания градуса на 1-1,5 относительно нескольких других термометров, оказавшихся под рукой.

На изменение влажности прибор реагирует практически мгновенно, что приятно. При этом показания коррелируют (с незначительным превышением на 4-6%) с показаниями имеющейся под рукой метеостанцией Beurer HM20 и дешевого китайского гигрометра.

От встроенного аккумулятора емкостью 2200 мА·ч прибор работает ровно сутки.

Сигнализация при выходе измеряемых параметров за указанные в настройках диапазоны срабатывает исправно, однако издаваемый ею монотонный непрекращающийся писк придется многим не по нраву.

Видео, демонстрирующее работу проекта

736 просмотров

Внешний вид и конструкция

Детектор имеет простую прямоугольную форму и корпус из толстого белого пластика с матовым покрытием. Внешне он похож на электронные часы или домашнюю метеостанцию и весьма миниатюрен – 115х24х40 мм. На лицевой панели есть логотип Даджет, и стилизованная надпись: «СО2 Monitor».

На ней так же располагается lcd-дисплей устройства, а рядом с ним – три светодиода, сигнализирующие о различных уровнях содержания углекислого газа. При работе они постоянно светятся – красным, жёлтым или зелёным.

На нижней грани корпуса есть две ножки, которые придают устройству наклон – если поставить детектор на стол, он будет смотреть чуть вверх, чтобы удобнее было считывать информацию с дисплея.

На задней панели есть стикер с краткой информацией об устройстве и две единственные кнопки для управления детектором. Они расположены вровень с корпусом, так что нажать случайно их будет сложно. В нижней части есть перфорированная область, предназначенная для вентиляции корпуса.

На правом торце корпуса расположен разъём для кабеля питания micro USB. Рядом с ним, по центру – отверстие для забора воздуха в газоанализатор. Нужно следить, чтобы это отверстие было всегда открытым и не забилось.

Крышка детектора открывается достаточно легко, нужно только поддеть её чем-то тонким. Внутри корпуса установлен датчик углекислого газа ZGm053UK, относящийся к классу недисперcионных инфракрасных, или NDIR.

Датчик углекислого газа mq-135 [база знаний “умныеэлементы”]

Зачем это надо

Уровень углекислого газа в окружающем воздухе достаточно сильно влияет на самочувствие. В атмосфере нашей планеты его примерно 0,04%, потому приборы дают показатели, отражающие количество частей на один миллион (PPM). Нормальным уровнем для улицы считаются показатели 250-400.

Даже если в воздухе достаточно кислорода, при концентрациях от 1000 до 2000 частей многие могут почувствовать сонливость и легкий упадок сил. Особенно если человек находится в данных условия по нескольку часов.

Концентрация более 5000 частей уже считается опасной. При ней могут возникнуть головная боль, удушье, головокружение, а также расстройство слуха и потеря сознания. Ну а если при этом будет иметься недостаток кислорода, картина усугубится.

Исходный код программы (скетча)

Контроль уровня co2 (углекислого газа) на arduino

Модуль oled дисплея (0.96’ oled display module)

OLED (Organic Light-Emitting Diodes, органический светоизлучающий диод) – это светоизлучающая технология, которая применяется в большинстве современных телевизоров. В OLED дисплеях используется тот же принцип формирования изображения, что и в современных телевизорах, только количество пикселей в них значительно меньше.

Для нашего проекта мы использовали монохромный 7-ми контактный OLED дисплей SSD1306 с диагональю 0.96”. Он может использовать 3 различных коммуникационных протокола: 3-х проводный SPI, 4-х проводный SPI и I2C.

Назначение его контактов (распиновка) приведены в следующей таблице.

Подключение данного дисплея к плате Arduino рассматривалось в этой статье, а все проекты с использованием данного дисплея на нашем сайте вы можете посмотреть по следующей ссылке.

Технические характеристики OLED дисплея SSD1306:

• драйвер микросхемы OLED: SSD1306;
• разрешение: 128 x 64;
• угол зрения: >160°;
• входное напряжение: 3.3V

6V;

Настройка и функционал

У детектора есть эталонная температура воздуха, при которой показания наиболее точные – это 25°С. При повышении или понижении этого показателя точность измерений понижается на ±0,3% за каждый градус, или на 4 ppm. Такое свойство не случайность, и предусмотрено специально для измерений концентрации CO2 преимущественно в помещениях.

При подключении прибора первые 30 секунд требуются на разогрев датчика, и в этот период прибор не будет реагировать на нажатия кнопок. На экране запустится обратный отсчёт от 5 до 1, после чего будет отображён уровень CO2 и прибор заработает.

Детектор Даджет MT8057S поочерёдно отображает на экране данные о концентрации CO2 и текущую температуру воздуха. Температуру можно выводить либо в °С, либо в °F.

Для более точных показаний рекомендуется выставить текущее значение высоты над уровнем моря. Для этого нужно нажать кнопку MODE, пока не высветится параметр ALEI, после чего выставить нужное значение. Доступные пределы – от 0 до 10000 метров.

Также у устройства есть возможность задать режим калибровки из трёх доступных: on – автокалибровка каждые 8 дней, onCE – калибровка один раз через 8 дней, oFF – калибровка выключена. Для смены режимов нужно зайти в пункт меню 8bc.

Есть и функция сброса настроек до заводских – пункт меню rcF5.

Одно из главных достоинств Даджет MT8057S – способность анализировать показания и подавать сигнал о двух «уровнях тревоги». Подразумевается определённая концентрация CO2 в воздухе, при которой прибор подаёт сигнал. При достижении первого уровня зелёный светодиод сменяет жёлтый, на втором уровне загорается красный.

В модели MT8057S (в отличии от MT8057), кроме световой индикации, предусмотрена и звуковая: на первом уровне прибор издаёт один сигнал, на втором – три подряд. Звуковое оповещение при ненадобности можно отключить – нужно зажать кнопку ENETER в течении 3 секунд.

Плюс детектора от Даджет ещё и в том, что уровни тревоги можно менять, и задать индивидуальные показатели, что позволит использовать прибор в разных ситуациях. По умолчанию первый уровень тревоги установлен начиная с 800 ppm, второй – от 1200 ppm. На этих показателях стоит остановиться и разобрать более подробно. Единица измерения ppm – parts per million (частей на миллион), показывает фактически долю содержания CO2 в воздухе.

Строительные нормы качества воздуха в жилых помещениях (согласно ГОСТ 30494-2022) разнятся с нормами санитарными. По ГОСТ воздухом высокого качества считается содержащий CO2 до 800 ppm, от 800 до 1400 ppm – среднего качества, и больше 1400 ppm – низкого качества.

Для того чтобы сравнить эти показатели с санитарно-гигиеническими рекомендациями, приведём список концентраций СО2 в различных ситуациях и их влияния на самочувствие.

Необходимые компоненты

1. Плата Arduino Nano (купить на AliExpress).
2. Инфракрасный датчик гравитации CO2 (Gravity Infrared CO2 Sensor V1.1) (купить на AliExpress).
3. 0.96’ SPI OLED Display Module – модуль OLED дисплея с диагональю 0.96’ и поддержкой интерфейса SPI (купить на AliExpress – если будете покупать по приведенной ссылке, то выбирайте модель OLED дисплея с 7 контактами).
4. Макетная плата.
5. Соединительные провода.

Обзор детектора co2: даджет mt8057s

Немногие придают достаточную значимость контролю за уровнем CO2 дома или на рабочем месте, хотя это непосредственно влияет на качество жизни и эффективность работы. При переизбытке в воздухе углекислого газа человек чувствует себя вяло, падают концентрация и внимание, появляется усталость и сонливость. При высоких содержаниях CO2 пребывание в помещении попросту может стать опасным для здоровья.

Устройство от фирмы Даджет, детектор углекислого газа MT8057S, как раз помогает решить эту проблему. В режиме реального времени гаджет анализирует состав воздуха, определяя количество CO2, и при повышенных концентрациях подаёт звуковой и световой сигналы.

Общие сведения:

Trema-модуль датчик газа MQ-2 и MQ-135 – способны определять концентрацию широкого спектра газов в воздухе (природные газы, углекислый и угарный газ, углеводороды, дым, пары спирта и бензина).

Trema-модуль датчик газа MQ-3 – способен определять концентрацию паров спирта в воздухе.

Trema-модуль датчик газа MQ-6 – способен определять концентрацию углеводородных газов в воздухе.

Модули построены на базе полупроводникового газоанализатора. Датчики отличаются повышенной чувствительностью и быстрой реакцией на увеличение концентрации детектируемых газов. Нагревательный элемент датчиков нагревает газочувствительную полупроводниковую плёнку, которая в нагретом состоянии, вступает в химические реакции с детектируемыми газами и способна менять своё электрическое сопротивление пропорционально концентрации этих газов в окружающем воздухе.

Питание:

Входное напряжение питания 5 В постоянного тока, подаётся на выводы «V» (Vcc) и «G» (GND) модуля.

Подключение:

В комплекте имеется кабель для быстрого и удобного подключения к Trema Shield.

• Аналоговый выход модуля «S» (Signal) – подключается к любому аналоговому входу Arduino и предназначен для снятия показаний модуля.
• Цифровой вход модуля «EN» (Enable) – подключается к любому выходу Arduino и предназначен для управления режимами работы модуля («1» – активный режим, «0» – режим энергосбережения).
• Если вход «EN» оставить неподключённым, то модуль будет находиться в активном режиме пока есть питание.

Модуль удобно подключать 3 способами, в зависимости от ситуации:

Подробнее о модуле:

Уровень напряжения на аналоговом выходе «S» (Signal) прямо пропорционален концентрации детектируемых газов. Цифровой вход «EN» (Enable) можно не использовать – тогда модуль будет работать постоянно.

Если подключить вход модуля «EN» к любому выходу Arduino, то модулем можно управлять: логическая «1» подключит нагревательный элемент датчика к шине питания и модуль будет регистрировать концентрацию газов, логический «0» отключит нагревательный элемент и модуль перейдёт в режим энергосбережения.

Применение:

• Анализатор воздуха;
• Алкотестеры;

Пример для типа подключения 1:

int8_t gasPin = A0;                       // Определяем номер вывода, к которому подключен модуль

void setup() {
  Serial.begin(9600);                     // Инициируем передачу данных на скорости 9600 бит/сек
  pinMode(gasPin, INPUT);                 // назначаем вывод, к которому подключен датчик, работать в режиме входа
}
void loop() {
  Serial.print("Gas volume: ");           // выводим текст в монитор порта
  Serial.println(analogRead(gasPin));     // выводим значение с датчика
  delay(1000);                            // ждём секунду
}

Пример для типа подключения 2:

int8_t gasPin = A0;                       // Определяем номер вывода, к которому подключен модуль
int8_t gasPwr = 8;                        // Определяем номер вывода, к которому подключено управление нагревателя модуля
void setup() {
  Serial.begin(9600);                     // Инициируем передачу данных на скорости 9600 бит/сек
  pinMode(gasPin, INPUT);                 // назначаем вывод, к которому подключен датчик, работать в режиме входа
}

void loop() {
  if (analogRead(gasPin) < 550) {         // если значение с датчика ниже порога, то
    digitalWrite(gasPwr, LOW);            // выключаем питание с нагревателя и
    Serial.println("GasPwr OFF");         // выводим текст в монитор порта
  } else {                                // если значение с датчика выше порога, то
    digitalWrite(gasPwr, HIGH);           // включаем питание нагревателя,
    Serial.print("Gas volume: ");         // выводим текст в монитор порта
    Serial.println(analogRead(gasPin));   // выводим значение с датчика
  }
  delay(1000);                            // ждём секунду
}

Распаковка и комплектация

Детектор упакован в небольшую светлую коробку из глянцевого картона. На ней отражены функционал и общая информация об устройстве, в том числе есть описание допустимых уровней содержания CO2.

Коробка представляет собой пенал, в котором находится пластиковый лоток с устройством, кабелем питания USB и руководством пользователя.

Руководство достаточно подробное и содержит исчерпывающую информацию обо всех функциях и эксплуатации детектора.

Спецификация:

• Входное напряжение питания: 5 В (постоянного тока)
• Потребляемый ток: 130 … 140 мА (в активном режиме)
• Потребляемый ток: 0,5 … 0,8 мА (в режиме энергосбережения)
• Сигнал на выходе: от 1,2 В ±0.5 до Vcc-4% (зависит от концентрации измеряемых газов)
• Рабочая температура: 0 … 50 °C
• Габариты: 30×30 мм

Все модули линейки “Trema” выполнены в одном формате

Способ – 1 :  используя проводной шлейф и piranha uno

Используя провода «Папа — Мама», подключаем  напрямую к контроллеру Piranha UNO.

Способ – 2 :  используя trema set shield

Модуль можно подключить к любому из аналоговых входов Trema Set Shield.

Способ – 3 :  используя проводной шлейф и shield

Используя 3-х проводной шлейф, к  Trema Shield, Trema-Power Shield, Motor Shield, Trema Shield NANO и тд.

Схема проекта

Схема подключения инфракрасного датчика CO2 к плате Arduino представлена на следующем рисунке.

Как видите, схема достаточно простая. Инфракрасный датчик CO2 и OLED дисплей запитываются от контактов 5V и GND платы Arduino. Сигнальный аналоговый контакт датчика CO2 подключен к контакту A0 платы Arduino Nano. OLED дисплей подключен к плате Arduino по интерфейсу SPI. Соединения между OLED дисплеем и платой Arduino представлены в следующей таблице:

После сборки проекта на макетной плате у нас получилась конструкция следующего вида:

Тестирование работы проекта

После того как аппаратная часть проекта будет готова, можно приступать к его тестированию. Подключите плату Arduino к компьютеру, выберите в Arduino IDE необходимый порт и вид платы, и загрузите программу в плату Arduino. Потом подождите некоторое время (пока завершится процесс предварительного прогрева датчика) и откройте окно монитора последовательной связи (serial monitor) – в нем вы должны увидеть следующую картину:

Также значения концентрации CO2 должны отображаться на экране OLED дисплея.

Примечание: перед первым использованием датчика дайте ему прогреться примерно в течение 24 часов чтобы после этого он показывал правильные значения концентрации CO2 в единицах PPM. Когда мы включили этот датчик в первый раз, он показывал значения концентрации CO2 в диапазоне от 1500 PPM до 1700PPM и только после 24 часового прогрева он стал показывать значения концентрации CO2 в диапазоне от4 50 PPM до 500 PPM, что является правильными значениями. Поэтому важно откалибровать датчик перед его дальнейшим использованием.

Управляем вентиляцией с помощью детектора углекислого газа mt8057s

Многие пользователи популярного детектора углекислого газа (CO2) MT8057S задают нам вопросы о том, как реализовать с помощью данного детектора управление приточной или вытяжной вентиляцией. Просмотрев наш ассортимент, мы нашли устройство, с помощью которого и хотим предложить решение данной задачи.

Внешний вид детектора можно увидеть на рис. 1.

В качестве силового элемента управления вентилятором был выбран модуль MP515 . Внешний вид модуля можно увидеть на рис. 2

MT8057 представляет собой точный прибор, для измерения в составе воздуха концентрации CO2. Прибор оснащен жидкокристаллическим дисплеем, для точного контроля и тремя индикаторами, для оперативного контроля концентрации углекислого газа. В качестве приятного дополнения прибор показывает состояние температуры в месте его установки. При необходимости, с помощью кнопок управления можно изменить включение индикации оперативного контроля.

MP515 представляет собой силовое реле с электронным ключом. Модуль предназначен для управления силовыми электроприборами до 2000 Вт от слаботочных выходов различных датчиков и устройств управления, обеспечивая гальваническую развязку от электроприбора.

Для управления модулем необходимо напряжение от 1В до 5В, которое можно получить от головного устройства. В модуле предусмотрено место для установки беспроводного приемника MK324 диапазона 433 МГц. Питать модуль можно как от источника напряжением 5В, например PW0512 , так и от USB порта ПК или адаптера зарядки смартфона или телефона.

Для подключения силового реле нам потребуется разобрать MT8057. Для этого, необходимо с помощью маленькой отвертки отогнуть защелки в пазах корпуса датчика рис. 3.

Источник

Эксплуатация и по

Детектор СО2 Даджет MT8057S в обращении оказался достаточно простым и несложным. Точность измерений представляется вполне неплохой, прибор быстро реагирует на изменения условий – при открытом окне показатель CO2 начинает сразу снижаться.

Заключение

В целом, детектор углекислого газа Даджет MT8057S полностью справляется со своими задачами, и достаточно удобен в эксплуатации. Хотя и не было для сравнения эталонных показателей содержания CO2, субъективно – точность измерений прибора вполне приемлемая. Он быстро реагирует на изменения окружающих условий и сигнализирует о вредном уровне CO2.

Из недостатков можно отметить отсутствие внутреннего аккумулятора. Конечно, детектор можно запитать от любого подручного устройства – павербанка, компьютера или даже телефона, но удобнее было бы при необходимости не обременять себя лишними кабелями. Также в комплекте нет и преобразователя питания от сети 220 В.

Главное достоинство устройства – возможность задавать вручную два «пограничных» уровня содержания CO2 и сигнализировать о них как световой, так и звуковой индикацией. Это даёт возможность проветривать помещение, когда это необходимо, и поддерживать концентрацию СО2 на оптимальном уровне – до 1000 ppm.

Диапазон в 3000 ppm вполне достаточен для бытовых нужд. Кроме того, детектор показывает и температуру воздуха, что тоже не будет лишним. Наличие официального софта тоже можно отнести к плюсам: графическая визуализация — это удобно, хоть программа и не богата функционалом.

В итоге, Даджет MT8057S можно рекомендовать для мониторинга содержания CO2 в домашних условиях, так как самочувствие, настрой и даже здоровье окружающих вас близких людей сильно зависит от качества воздуха, которым они дышат. Особенно актуально это в рабочих пространствах с большой концентрацией людей, поскольку напрямую влияет на качество и эффективность работы.

Источник

Итоги

Из всех прочих недорогих моделей, что можно найти на Aliexpress, HT-501 выделяет интересный дизайн и возможность длительной автономной записи результатов в память прибора. Все заявленные функции работают в нем без особых нареканий, а придраться можно только к точности показаний термометра, который их немного завышает, да к монотонному характеру писка сигнализации.

В общем и целом данный прибор вполне способен вовремя подсказать, когда пора проветривать помещение, и при этом не испортит ваш интерьер.

P.S. минимальные цены на Aliexpress я видел тут. Но не ленитесь заглянуть в блок «У другого продавца» внизу этих страниц – там могут всплыть более дешевые предложения. И тут еще важно не перепутать этот прибор с HT-502, который анализирует количество формальдегида и при этом выглядит абсолютно идентично HT-501.

P.P.S. На Али стали появляться условно недорогие (

3000 руб.) приборы, которые тоже обещают замеры CO2, но встроенного датчика углекислого газа там нет! Данные они получают экстраполируя показания датчика частиц пыли, которые к обозначенной теме никакого отношения не имеют! Логика ушлых китайцев такова: мол чем больше пыли, тем меньше проветривали, тем больше CO2. Будьте внимательны!

Источник