Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Czujniki do monitorowania środowiska w przemysłowych zastosowaniach

W ostatnich latach producenci układów scalonych poczynili ważne postępy w rozwoju technologii pomiarowych, zwiększając w szczególności możliwości detekcji lotnych związków organicznych (VOC), cząstek stałych oraz gazów. Związane z tym czujniki charakteryzuje niskie zużycie energii i długa żywotność. Dzięki temu idealnie nadają się do aplikacji Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT).
Article Image

Współcześnie wiele osób jest niezwykle świadomych jakości powietrza. Dostepne na rynku czujniki dwutlenku węgla (CO2) dostarczają wskazówek kiedy należy otworzyć drzwi i okna, aby uniknąć bólów głowy oraz senności. Różne procesy przemysłowe, w tym spalanie paliw kopalnych, uwalniają do atmosfery szkodliwe gazy i cząstki stałe. Oba zanieczyszczenia są niebezpieczne m.in. dla osób z chorobami płuc lub długotrwałymi dolegliwościami. By temu przeciwdziałać, potrzebne są pomiary pomagające ustalić plan działania.

Monitorowanie poziomu stężenia dwutlenku azotu i ozonu

Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) jednoznacznie wskazuje na szkodliwość dwutlenku azotu (NO2) i ozonu (O3). Pierwszy gaz wywołuje choroby układu oddechowego i występuje w spalinach samochodowych. Drugi gaz tworzy się naturalnie w atmosferze i chroni przed promieniami UV. Jednak w większych ilościach stwarza ryzyko dla młodych i starszych oraz osób mających problem z oddychaniem.

Do pomiaru poziomu stężenia obu gazów można wykorzystać moduł Air Quality 8 Click firmy MikroElektronika. Moduł ten zawiera czujnik cyfrowy ZMOD4510 firmy Renesas. Działający wewnątrz i na zewnątrz moduł łączy się z otoczeniem poprzez interfejs I2C. Dzieje się to przy złączu mikroBUS oraz wsparciu ze strony biblioteki mikroSDK.

Moduł Air Quality 8 Click
Moduł Air Quality 8 Click

Obecny w module Air Quality 8 Click czujnik został wykonany w technice MEMS. Czujnik ten sprzężony został z grzałką. Pobierając mniej niż 23 mW mocy, w ciągłym trybie pracy, moduł może wykrywać gazy w częściach na miliard (ppb). Dedykowany różnym wskaźnikom jakości powietrza (AQI), Air Quality 8 Click można stosować w środowiskach o wilgotności względnej (RH) od 5 do 90% RH i temperaturze w od -20 do 50°C.

Kontrola ciśnienia i temperatury powietrza

Dostępne na rynku czujniki ciśnienia powietrza mogą być stosowane zamiast inteligentnych filtrów powietrza. Czujniki te umożliwiają pomiary temperatury otoczenia. Stanowi to część monitoringu pogody. Tak jest m.in. w przypadku układu ILPS22QS firmy STMicroelectronics, który posiada podwójne, cyfrowe wyjście.

Układ ILPS22QS

Dostępny w obudowie HLGA układ, o wymiarach: 2×2×0,73mm, może przeprowadzać 1-200 pomiarów ciśnienia na sekundę w zakresie od 260 do 1260 lub 4060 hPa. Układ obsługuje interfejsy: SPI, I2C i MIPI I3CSM. Kompensacja temperaturowa jest gwarantowana. Wyniki pomiarów to 24-bitowe słowa. Napięcie zasilania wynosi 1,7-3,6 V. Wbudowany bufor FIFO może przechowywać do 128 wyników naraz. Koncentrator układu ILPS22QS odpowiada za przełączanie między funkcją pomiarów ciśnienia, a funkcją pomiarów temperatury i dwoma analogowymi wejściami. Wejścia te są przeznaczone dla czujnika elektrostatycznego Qvar firmy STMicroelectronics. Skupiając się na pomiarach ciśnienia, pobór prądu nie przekracza 1,8 µA.

Czujniki IIoT

Wiele innowacji wymaga czasu, by ocenić wydajność i ograniczenia technologii. Nie dotyczy to węzłów sensorycznych STWIN SensorTile Wireless Industrial Node opracowanych przez firmę STMicroelectronics. Węzły te mają na celu wsparcie fazy "proof-of-concept". Integrują one różne czujniki: od żyroskopów i czujników ruchu, po magnetometry i detektory wibracji. Jest to możliwe dzięki mikrokontrolerowi STM32L4R9ZIJ6 (od STMicroelectronics).

Węzeł sensoryczny STWIN SensorTile Wireless Industrial Node

Niezawodną łączność z STWIN SensorTile Wireless Industrial Node zapewniają 2 standardy: Bluetooth Low Energy (BLE) i RS485. Interfejsy bezprzewodowe Wi-Fi i LTE obsługiwane są za pomocą płytek rozszerzających. Dzięki dedykowanym bibliotekom, węzły można bardzo łatwo integrować z usługami w chmurze. W zestawie znajduje się bateria Li-Po, debugger i programator STLink-V3Mini oraz plastikowe etui ochronne.

Debugger i programator STLink-V3Mini
Firma: Mouser Electronics
Tematyka materiału: Air Quality 8 Click, ILPS22QS, Mikroelektronika, STMicroelectronics, STWIN SensorTile Wireless Industrial Node, ZMOD4510
AUTOR
Źródło
mouser.pl
Udostępnij
Oceń najnowsze wydanie EdW
Wypełnij ankietę i odbierz prezent
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"