Датчик CO2

[Sopromat2]

Спасибо за совет.
Изначально рассматривал и TGS4160 (но не смог достать..)
Также поглядывал в сторону такой штуки, но она уж очень дорогая.

Хочу уточнить, правильно ли я понял:
Вы рекомендуете мне приобрести CDM4160. Его уже использовать на прямую или преобразовать сигналы как мне надо. Так?
А как Вы считаете, он будет работать в непрерывном режиме или ему снова нужны передышки? Если нужны, то на глаз можно сказать их частоту (скажем 30минут работает 10 отдыхает, или больше передышку делать или на порядок уменьшить время)?
Разогрев написан 2 часа.. означает ли это, что потом работает пока не умрёт через годок другой?
Его datasheet

[qgs]

Задачку Вы себе поставили ту-еще
Лет тридцать пять назад работал с темой полярографических измерений.
Имела место аналогичная проблема. При длительных измерениях
показания прибора "уплывали". Поскольку измерения происходят в среде
образцового электролита, то имеет место скопление ионов вокруг электрода.
Это и вызывает вышеозвученную проблему.
Бороться аппаратными средствами чрезвычайно сложно, если вообще возможно
В полярографических измерениях мы для себя решили эту проблему путем ВРАЩЕНИЯ
электродов в измеряемой среде (смывались накопившиеся ионные оболочки).

[Sopromat2]

Бороться аппаратными средствами чрезвычайно сложно, если вообще возможно

Ух как вы меня обрадовали... Хоть бы один японец/китаец написал бы в datasheet, что нибудь подобное.
А, подскажите, что в вашем понимании "длительные"?
Меня реально интересуют не годы, а 1-2 недели. Но я так понимаю Вы и говорите о считанных часах и десятках часов?
А вращали вы лишь электроды или полностью весь измерительный элемент? (смогу ли я получить аналогичный результат переворачивая свой чувствительный элемент на 180 каждые 30минут... или чаще... или реже)?
Среда (в данном случае) - жилая комната, а потом - инкубатор (предполагаемая концентрация СО2 точно ниже 2000ppm при том, что на 1000ppm включится проветривание).

[KGN]

Хочу уточнить, правильно ли я понял:
Вы рекомендуете мне приобрести CDM4160. Его уже использовать на прямую или преобразовать сигналы как мне надо. Так?

Да. На выходе модуля имеете уже усиленный калиброванный сигнал с нормальным импедансом, обрабатывайте и преобразовывайте, как душе угодно.
Кроме того, в модуле производится и термокомпенсация, датчик имеет встроенный терморезистор. А подобные датчики к нестабильности температуры очень чувствительны, чтобы там не заявляли некоторые производители и какие красивые графики не рисовали бы.

А как Вы считаете, он будет работать в непрерывном режиме или ему снова нужны передышки? Если нужны, то на глаз можно сказать их частоту (скажем 30минут работает 10 отдыхает, или больше передышку делать или на порядок уменьшить время)?

Производитель этого датчика (модуля) заявляет о возможности его использования в системах мониторинга, т.е. для непрерывной работы. На практике опытные образцы, над которыми мы извращались, работали по несколько дней, каких-либо ухудшений характеристик замечено не было. В пределах невысоких концентраций СО2, разумеется (до 3000 ppm) Поскольку у меня была задача не непрерывного, а периодического измерения, то на бОльшую продолжительность непрерывной работы не испытывали. Но по идее должны работать нормально.
Правда есть одно "но". Производитель рекомендует периодически проводить калибровку модуля на чистом воздухе и заявляет, что без этого не гарантирует точность измерений. Не знаю, то ли перестраховываются япошки, то ли ноль датчика реально плывет. Тщательным исследованием этого вопроса не занимался, поскольку, как уже говорил, меня интересовали только периодические точечные измерения СО2, каждому из которых предшествовала калибровка по чистому воздуху.
Вам, если будете использовать именно модуль, отключать его питание по идее нельзя, потому как после включения он переходит в режим прогрева, а потом калибруется по текущей окружающей среде. И если в Вашей среде уровень СО2 будет бльше стандартного фонового (400ppm), то откалибруется он неправильно.

Разогрев написан 2 часа.. означает ли это, что потом работает пока не умрёт через годок другой?

2 часа - это максимальное время прогрева для модуля, т.е. после включения через 2 часа он автоматом калибруется и переходит в режим измерения. На практике такое время прогрева мне требовалось только после складского хранения, при ежедневном использовании прогревался заметно быстрее, на модуле есть кнопочка принудительной ручной калибровки нуля, прерывающая прогрев.

[Alex9797]

Сообщение от vadim_dem
Не согласен, посмотрите на примечание к строчке EMF - там указана формула, что под ней имеется в виду - (350 - 10000*ppm_CO2).
Это не формула, а примечание, в котором указан диапазон концентраций углекислого газа (350 - 10000*ppm_CO2), которому соответствует диапазон выходных напряжений датчика 30-50мВ

Неправы оба.
Я скачал даташит на TGS4161, и там есть классная таблица, которая все объясняет. В ней указано, что:

1. Начальное значение EMF = 220...490mV, при концентрации СО2 = 350ppm
2. Чувствительность датчика (дельта EMF) = 44...72mV, при изменении концентрации СО2 в диапазоне 350...3500ppm

По аналогии, для нашего датчика имеем:
1. Начальное значение э.д.с. в таблице не указано, о нем можно судить только по графику, порядка 320...350мВ
2. Чувствительность датчика 30...50мВ, при изменении концентрации в диапазоне 350...10000ppm.

То есть, по разбросу начальных значений, и по разбросу чувствительности, хорошо видно, что эти датчики очень нуждаются в калибровке. И даже после нее их показаниям очень трудно верить. В лучшем случае можно хоть увидеть тенденцию изменения концентрации - в какую сторону она изменяется, и с какой скоростью. А сколько же в данный момент углекислого газа, это точнее определить по чатоте дыхания. Если дыхание участилось - значит, концентрация СО2 повысилась. А если дыхание вовсе остановилось - значит, концентрация была выше ПДК.

[Alex9797]

А как Вы считаете, он будет работать в непрерывном режиме или ему снова нужны передышки? Если нужны, то на глаз можно сказать их частоту (скажем 30минут работает 10 отдыхает, или больше передышку делать или на порядок уменьшить время)?
Разогрев написан 2 часа.. означает ли это, что потом работает пока не умрёт через годок другой?

В даташите на TGS4160 на странице 6 есть график Fig.9, на котором изображена скорость выхода на режим после включения нагревателя. В зависимости от желаемой точности, и степени спешки, измерения можно начинать спустя 100...400 секунд после начала прогрева.

[Sopromat2]

2 KGN: это очень плохо.. а нет возможности отключить эту функцию калибровки при включении? Причина в том, что даже если это будет не 2 часа, а каких нибудь 10минут.. та и минута даже - надо каждый раз идти на свежий воздух (а его ещё найти надо). Быть может есть какой то обход этой функции?
2 Alex9797: интересный подход, вполне логичный. А Вы считаете, что разница между 30-50мВ (то есть 20мВ) это некий дрифт для любого датчика? В смысле, что это не разница между датчиками (у одного 30мВ, у другого 40мВ, а у третьего 50мВ), а разница в любом датчике в зависимости от внешних причин (грубо: у одного и того же днём 30мВ, в обед 50мВ, а вечером 42мВ)?
Кстати там же в даташите на TGS4160 на странице 6 пункт 2-8а говорит о "умирании" датчика спустя 24часа работы на свежем воздухе... А потом сразу же написано что живёт он до 2000дней.. вновь парадокс?

[qgs]

Ух как вы меня обрадовали... Хоть бы один японец/китаец написал бы в datasheet, что нибудь подобное.
А, подскажите, что в вашем понимании "длительные"?
Меня реально интересуют не годы, а 1-2 недели. Но я так понимаю Вы и говорите о считанных часах и десятках часов?
А вращали вы лишь электроды или полностью весь измерительный элемент? (смогу ли я получить аналогичный результат переворачивая свой чувствительный элемент на 180 каждые 30минут... или чаще... или реже)?
Среда (в данном случае) - жилая комната, а потом - инкубатор (предполагаемая концентрация СО2 точно ниже 2000ppm при том, что на 1000ppm включится проветривание).

Дело в том, что ни один производитель сенсоров наверняка не проводил столь серьезные исследования этой проблемы. Ведь ионные процессы
зависят от очень большого числа возмущающих факторов.
Поворачивая свой сенсор вы ничего не решите Мы вращали электроды в НЕПОДВИЖНОЙ жидкой среде. Тем самым "смывая" накопившуюся ионную "грязную оболочку". Как это сделать в миниатюрной конструкции сенсора я не знаю. Из собственного опыта
могу сказать, что путь периодического включения-выключения сенсора
давал некоторые результаты. Но, кардинально не решил проблему.
Могу лишь предположить, что, все-таки, напрасно ругали автора поста, который "осмелился" предложить вариант импульсного включения\подключения сенсора. Но, повторюсь, что это всего-лишь предположения, ничем не подтвержденные.

[Alex9797]

А Вы считаете, что разница между 30-50мВ (то есть 20мВ) это некий дрифт для любого датчика? В смысле, что это не разница между датчиками (у одного 30мВ, у другого 40мВ, а у третьего 50мВ), а разница в любом датчике в зависимости от внешних причин (грубо: у одного и того же днём 30мВ, в обед 50мВ, а вечером 42мВ)?

Я выделил цветом свой вариант.
То есть, каждый датчик - индивидуален, и легче выиграть миллион, чем найти два одинаковых датчика.

P.S. Почитал еще раз страницу 6, и вынужден дополнить свой ответ. Да, в процессе умирания датчика его чувствительность снижается. Поэтому я теперь склонен считать, что разброс начального значения может и не такой большой, как я считал, и его значение должно быть ближе к верхней границе, к 50мВ. А со временем чувствительность будет уменьшаться, и критерий отбраковки датчика - если она снизится до 30мВ и ниже.

[KGN]

2 KGN: это очень плохо.. а нет возможности отключить эту функцию калибровки при включении? Причина в том, что даже если это будет не 2 часа, а каких нибудь 10минут.. та и минута даже - надо каждый раз идти на свежий воздух (а его ещё найти надо). Быть может есть какой то обход этой функции?

Вроде бы такой возможности нет.
Действительно, наверно я погорячился, предлагая Вам исопльзовать готовый модуль. Он очень хорош для точечных замеров, как я его использовал. А вот для постоянного мониторинга, пожалуй неудобен.

Кстати там же в даташите на TGS4160 на странице 6 пункт 2-8а говорит о "умирании" датчика спустя 24часа работы на свежем воздухе... А потом сразу же написано что живёт он до 2000дней.. вновь парадокс?

Та не, это Вы неправильно прочитали пункт 2-8а Там говорится не об умирании датчика за 24 часа на воздухе, а о том, что критерием (признаком) того, что датчик помер, является падение ЭДС до 100 мВ за 24 часа на воздухе