| |
マルツエレックでは、皆さまの「ものづくり」にお役立ていただくために様々な技術情報を こちらのWebページで公開しています。是非、参考にしてください。
今回、この技術情報ページに「Groveで直結！新定番センサSCD41で作るCO2＆温湿度計【すぐ動く！M5Stack用サンプル・プログラム公開】」という解説記事を追加しましたのでご紹介します。これは、先に公開した「 高精度！超定番センサSCD30で作るCO2＆温湿度計」に続く解説記事です。
現在、新型コロナウイルスへの感染を防止するために、密状態を避けたり換気を行う目的で二酸化炭素濃度を検出することが求められています。CO2を検出するには、一般的にNDIR(非分散型赤外線吸収)方式が採用されています。NDIR方式は大気中に赤外線を照射して、CO2が吸収することによる赤外線の減少量を測定するものです。この方式は、ある程度の赤外線のビーム経路が必要で小型化するには限界がありました。
そこでセンシリオン社は、光音響効果を用いてCO2センサの小型化を実現しました。ウィキペディアによると、光音響効果は光エネルギーを吸収した分子が熱を放出し、その熱による体積膨張により音響波(疎密波)を発生する現象で、1880年にグラハム・ベルによって発見されたということです。光音響効果によるCO2の検出は実験室レベルでは実用化されていましたが、一般的なCO2センサとしては実現できませんでした。
センシリオン社は、金属酸化物ベースのセンサを周辺回路と合わせてCMOSシリコンチップ上に作り込むCMOSensという技術とCMOSensプラットフォームを光音響センサの原理と組み合わせるPASensという技術を開発し、CO2センサを小型化することに成功しました。
 |
 |
| SCD41の外観 |
SCD41の構造 |
センシリオン社のSCD41は、サイズが10.1×10.1×6.3mmで表面実装型のCO2センサです。SCD41の構造を上図に示します。測定原理は、セル内のIRエミッターからCO2分子が吸収する4.26μmの波長の光を放射します。セルの中に存在するCO2分子が多いほど吸収されるエネルギーが大きくなり、CO2の分子振動が大きくなって圧力が増し音響波が発生します。これをマイクロフォンで測定して、CO2濃度を計算します。
マルツエレックの技術解説記事では、光音響効果によるCO2濃度の測定原理とSCD41
の仕様や特長について説明した後、M5StackにGroveインターフェースで接続して制御する方法をサンプルプログラムを示しながら詳しく解説しています。プログラムの作成は、Arduino IDE環境を使用しています。
ここで解説されている製品は、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。
|
|
