VOC Sensor SGP40
Für HVAC und Raumluftqualitätsanwendungen
Der SGP40 ist Sensirions neuer digitaler VOC Sensor (Volatile Organic Compounds), der für die einfache Integration in Luftreiniger oder bedarfsgesteuerte Belüftung entwickelt wurde.
Basierend auf Sensirions CMOSens® Technologie bietet der SGP40 ein komplettes Sensorsystem auf einem einzigen Chip mit einer digitalen I2C-Schnittstelle, einer temperaturgesteuerten Mikrokochplatte und einem feuchtekompensierten Raumluftqualitätssignal. In Kombination mit Sensirions leistungsstarkem VOC Algorithmus (Teil des SGP40 VOC Index driver package) kann das Sensorsignal direkt zur Beurteilung der Raumluftqualität verwendet werden, z.B. zur Ansteuerung der stufenweisen Lüftersteuerung eines Luftbehandlungsgerätes. Sowohl der SGP40-Chip als auch der VOC Algorithmus zeichnen sich durch eine unübertroffene Robustheit in der Endanwendung über die gesamte Lebensdauer aus. Indem der SGP40 den Multipixel- und Multihotplate-Ansatz auf die nächste Stufe zur individuellen Steuerung jedes Sensorelements hebt, ermöglicht er eine drastische Reduzierung des Stromverbrauchs und eignet sich daher auch für batteriebetriebene Anwendungen. Der hochmoderne Produktionsprozess von Sensirion garantiert eine hohe Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit.
Leistungsmerkmale
| Schnittstelle | I²C | |
| Betriebsspannungsbereich | 1.7 bis 3.6 V | |
| Stromvebrauch | 2.6 bis 3.5 mA (bei 3.3 oder respektive 1.8 V) | |
| Messbereich | 0 bis 1.000 ppm von Ethanol-Äquivalenten | |
| Sensorausgabe | Digitales 16-bit Rohsignal | |
| Verarbeitete Ausgabe | Digitales VOC-Index-Signal |
| Reaktionszeit | < 10 s (tau 63 %) | |
| Nachweisgrenze | < 0.05 ppm von Ethanol-Äquivalenten oder < 10 % des Konzentrationssollwerts (je nachdem, welcher Wert größer ist) | |
| Einschaltzeit | < 60 s | |
| On-Chip-Feuchtigkeitskompensation | Ja |
Anwendungen
- Luftreiniger
- Dunstabzugshauben
- Bedarfsgesteuerte Belüftung
- Thermostate
- Überwachung der Raumluftqualität
Spezifikationen
| Name | Sensorausgabe | Gerät-zu-Gerät-Variation | Spannungsbereich V | Schnittstelle | Package Grösse (L x W x H) mm | Datenblatt | Kaufen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SGP40 | Digital raw signal, VOC Index1 | < ± 15% m.v.2 | 1.7 to 3.6 V | I2C | 2.44 x 2.44 x 0.85 | Download |  |
1Der VOC-Index ist das verarbeitete Rohsignal durch den VOC-Algorithmus von Sensirion.
2Oder 15 VOC-Index-Punkte, je nachdem, welcher Wert grösser ist.
Wesentliche Eigenschaften
Der SGP40-Sensor verfügt über wesentliche Merkmale, die Anwendern bei der Beurteilung und Verbesserung der Luftqualität helfen. Unten sind die drei Hauptindikatoren sowie Technologiemerkmale und ihre Vorteile aufgeführt.
| 1. Komplette Sensorlösung zur Erkennung von VOC-Ereignissens | 2. Bewährte Leistung verbessert | 3. Zuverlässige und genaue langfristige Benutzererfahrung |
|---|---|---|
| Einfache Schnittstelle, leistungsstarker VOC-Algorithmus | Zweite Generation | Robuste Hardware |
| Einfache Integration des Treiberpakets | Geringe Variation von Gerät zu Gerät unter Feld- oder Laborbedingungen | Stabile und wiederholbare Signalausgabe über die Lebensdauer |
| Das verarbeitete Signal ermöglicht die automatische Bewertung der Raumluftqualität im Verhältnis zur durchschnittlichen Umgebung | Schnelles Anlaufverhalten | Intelligente Anpassung an jede Innenumgebung |
Technologie und Vorteile
| Technologie | Vorteile |
|---|---|
| Ausgezeichnete Langlebigkeit von > 10 Jahren | Zuverlässige Sensor-Hardware |
| VOC-Index-Treiber | Keine Programmierung der Signalverarbeitung durch den Kunden erforderlich |
| On-Chip-Feuchtigkeitskompensation | Optimale Leistung in verschiedenen Umgebungen |
| Geringe Wärmeabgabe | Verbesserte Präzision der RH&T-Messwerte, weniger Hintergründe |
| Geringer Platzbedarf | Passt in jedes Gerät |
| Hohe Empfindlichkeit gegenüber fast allen VOCs | Breitbandsensor, der gut auf typische VOCs reagiert |
Durchschnittliche Leistungsaufnahme bis hinunter zu 2.6 mA / 6 mW | Geeignet für batteriebetriebene Geräte |
| Spannungsbereich von 1.7-3.6 V | Sowohl für mobile als auch für festverdrahtete Geräte geeignet |
| Digitale I2C-Schnittstelle | Bestes Preis-Leistungs-Verhältnis |
Typische MOX-Sensoren vs. SGP40
| Benutzererfahrung | Typischer MOX-Sensor | SGP40 | ||
|---|---|---|---|---|
| Ausgezeichnete Geräte-zu-Geräte-Variation im Feld |  |  | ||
| Unterscheidung zwischen Frischluft- und Schlechtluft-Ereignissen | | | ||
| Ausgabe unabhängig von Sensoralter, Startbedingungen und Umgebung | | | ||
| Zuverlässiges und stabiles Sensorsignal über die Lebensdauer (> 10 Jahre) | | | ||
Beginnen Sie noch heute mit der Evaluierung des SGP40
Das SEK-SVM40 Evaluationskit wurde für die einfache und kostengünstige Evaluation von Sensirions SGP40 VOC-Sensor entwickelt. Das Kit enthält das Sensormodul SVM40 und ist mit einem SGP40, einem Feuchte- und Temperatursensor sowie einem Mikrocontroller mit VOC-Index-, relativer Feuchte- und Temperaturausgängen über eine I2C- oder UART-Schnittstelle ausgestattet.
Zusätzlich zum SVM40 wird das SEK-SVM40 mit einem UART-USB-Kabel geliefert, das z.B. die Auswertung der Sensoren durch Sensirions einfach zu bedienende SEK-ControlCenter Viewer Software ermöglicht. Das mitgelieferte 6-polige «Jumper Wire» - Kabel kann für schnelles Prototyping verwendet werden, z.B. durch Integration in bestehende Plattformen (wie Arduino, Raspberry Pi, etc.).
Die Software und die zugehörige Dokumentation können von unserer Website heruntergeladen werden. Erstellen Sie Ihr eigenes SEK-Evaluationkit: www.sensirion.com/sek
Innenraumluftqualität und flüchtige organische Verbindungen
Eine gute Luftqualität in unserer Wohn- und Arbeitsumgebung wird immer wichtiger, da die meisten Menschen heutzutage 90 % ihrer Zeit in Innenräumen verbringen. Flüchtige organische Verbindungen (engl. volatile organic compounds, VOC) sind eine der Hauptursachen für schlechte Luftqualität, und das Bewusstsein von Einzelpersonen und Regierungen in Bezug auf die Luftqualität hat zugenommen. Moderne Baumaterialien und -methoden führen zu einer besseren Dämmung und damit zu einer verbesserten Energieeffizienz, aber auf der anderen Seite begrenzen sie den Luftaustausch mit der Aussenwelt und führen somit zu höheren VOC-Konzentrationen in Innenräumen. Die Exposition gegenüber hohen und/oder gefährlichen VOC-Konzentrationen kann durch geeignete Belüftung oder durch die Identifizierung und Beseitigung der Verschmutzungsquelle vermieden werden.
Der SGP40 von Sensirion ist ein Breitband-VOC-Sensor, der zuverlässig hohe VOC-Ereignisse detektiert. Wenn er in einen Luftqualitätsmonitor eingebaut ist, ermöglicht er den Benutzern, die Quellen solcher Ereignisse zu identifizieren und entsprechende Massnahmen zu ergreifen. In intelligente Luftbehandlungsgeräte integriert, ermöglicht er einen automatischen, bedarfsgesteuerten Betrieb. Sensirions leistungsstarker VOC-Algorithmus (Teil des SGP40 VOC Index driver package) analysiert die vom SGP40-Sensor erfassten VOC-Ereignisse und bildet sie auf einem VOC-Index ab. Dieser VOC-Index ermöglicht eine praktische Quantifizierung von VOC-Ereignissen in Bezug auf die typische Innenraumumgebung jedes einzelnen Sensors. Auf diese Weise verhält er sich ähnlich wie die menschliche Nase, die am anfälligsten für Geruchsveränderungen ist, aber er erfasst zusätzlich VOC-Ereignisse, die vom Menschen nicht wahrgenommen werden. Der VOC-Index gibt an, inwieweit sich die Raumluftqualität im Vergleich zur typischen VOC-Umgebung des Sensors verschlechtert oder verbessert hat. Diese Information kann z. B. dazu verwendet werden, den Ventilator eines Luftbehandlungsgeräts schrittweise zu steuern und den Benutzern ein Feedback über ihr tägliches Aktivitätsprofil zu geben.
Einzigartige Performance dank MOXSens® Technologie
Das Messprinzip des SGP basiert auf einem erhitzten Film von Metalloxid-Nanopartikeln (MOx). Adsorbierter Sauerstoff an den Metalloxid-Partikeln reagiert mit dem Zielgas und setzt dabei Elektronen frei. Daraus ergibt sich eine Änderung des elektrischen Widerstandes der Metalloxidschicht, die durch den Sensor gemessen wird.
Die SGP-Multi-Pixel-Gassensor-Plattform integriert vier Sensoren Elemente - die Pixel - in ein kleines DFN-Paket. Dank der Verwendung von Sensirions CMOSens® Technologie, bietet der SGP ein komplettes Sensosystem auf einem einzigen Chip mit digitaler I2C-Schnittstelle, einer temperaturgesteuerten Mikro-Hotplate, sowie vorverarbeitete und kalibrierte Raumluftqualitätssignale.
Optimierte Metalloxid-Sensormaterialien in Kombination mit Sensirions Multi-Pixel-Gasmessplattform ergeben eine einzigartige Widerstandsfähigkeit gegen Kontamination durch Siloxane - MOXSens® Technologie. Die MOXSens® Technologie von Sensirion ermöglicht hochempfindliche und zuverlässige Gasmessungen von Luftschadstoffe in Innenräumen, wie z.B. flüchtige organische Verbindungen und Wasserstoff.
Umweltsensorik
Umweltbedingungen haben einen starken Einfluss auf unser Wohlbefinden, den Komfort und die Produktivität. Sensirions Sensorlösungen bieten detaillierte und zuverlässige Daten zu den wichtigsten Umweltindikatoren wie Feuchte, Temperatur, flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), Feinstaub (PM2.5) und CO2. Environmental Sensing eröffnet somit neue Möglichkeiten für die Entwicklung von intelligenten Geräten, welche unser Wohlbefinden, den Komfort sowie die Energieeffizienz in diversen Anwendungen massgeblich verbessern. Wir begleiten Sie durch den gesamten Produktentwicklungsprozess, von der ersten Idee bis zur Produkteinführung und darüber hinaus. Unsere Expertise reicht vom Prototyp-Bau, der Design-in Unterstützung und Use-Case-Entwicklung bis hin zur Prüfung bei der Serienreife.
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