CCS811B-JOPR5K (ams AG)

Наименование CCS811B-JOPR5K
Производитель ams AG(AMS)
Артикул 2590990
Тип газа
Сравнить В избранное

CCS811 – малопотребляющий газовый датчик, выпускаемый в компактном 10-выводном LGA-корпусе размером 2,7 x 4,0 x 1,1 мм (рис. 1).  CCS811 позволяет измерять концентрацию ЛОВ в диапазоне 0…1187 ppb и концентрацию CO2 в диапазоне 400…8192 ppm. Это удобно для систем вентиляции, которые теперь смогут учитывать содержание ЛОВ и автоматически проветривать помещение, например, когда в нем сильно накурено. С другой стороны, возможность измерения концентрации CO2 позволяет учитывать требования стандартов к качеству воздуха, так как именно в них содержание углекислого газа является основным показателем.

Внешний вид датчиков качества воздуха CCS811 от ams

Рис. 1. Внешний вид датчиков качества воздуха CCS811 от ams

Структурная схема CCS811 включает два основных блока: датчик MOX (Metal Oxide Semiconductor) и встроенный микроконтроллер (рис. 2). Микроконтроллер обеспечивает опрос датчика, связь с внешним управляющим процессором по I2C и управление системой питания.

 Внутренняя схема датчика CCS811

Рис. 2. Внутренняя схема датчика CCS811

Схема включения CCS811 оказывается достаточно простой. Она требует всего нескольких дополнительных подтягивающих резисторов и развязывающий конденсатор (рис. 3). Для связи с внешним управляющим контроллером используется интерфейс I2C: линии SCL и SDA, а также линия адреса A0. Таким образом, на одной шине могут присутствовать сразу пару датчиков.

Типовая схема включения датчиков CCS811

Рис. 3. Типовая схема включения датчиков CCS811

Отличительной чертой CCS811 является низкий уровень потребления, которого можно достичь за счет использования минимального рабочего напряжения питания 1,8 В, а также с помощью встроенных рабочих режимов с различным уровнем потребления:

  • Mode 0, Idle: режим глубокого сна с потреблением всего 0,034 мВт;
  • Mode 1: режим с проведением измерений раз в секунду со средним потреблением 46 мВт;
  • Mode 2: режим с проведением измерений раз в 10 секунд со средним потреблением 7 мВт;
  • Mode 3: режим с проведением измерений раз в 60 секунд со средним потреблением  1,2 мВт;
  • Mode 4: режим с проведением измерений с периодом 250 мс со средним потреблением 46 мВт.

Режим Mode 3 необходим для самых экономичных приложений, в то время как Mode 4 подойдет для наиболее производительных систем, в которых управляющий процессор сам способен обрабатывать «сырые» данные и требует максимальной частоты выполнения измерений.

Выбирая тот или иной режим работы можно менять уровень потребления в десятки раз. В дополнение к этому стоит отметить возможность общей оптимизации потребления всей системы: сигнал nWAKE позволяет внешнему контроллеру пробуждать датчик из режима сна, а сигнал nINT, наоборот, дает возможность датчику сообщать об окончании измерений контроллеру.

К сожалению, переключения между рабочими режимами имеют некоторые особенности. Например, если требуется перейти из более производительного режима в режим с меньшей частотой опроса (например, из Mode 1 в Mode 3), то вначале необходимо перевести CCS811 в Mode 0 (Idle), как минимум на 10 минут, и только потом переключиться на нужный режим. Обратный переход выполняется напрямую без циклов ожидания (например, из Mode 3 в Mode 1).

В CCS811 используется MOX-датчик (Metal Oxide), сопротивление которого зависит от концентрации ЛОВ. При полном отсутствии ЛОВ сопротивление минимально. С первого взгляда кажется, что принцип измерения достаточно прост – определяем сопротивление и вычисляем содержание ЛОВ. Однако, к сожалению, сопротивление MOX зависит не только от концентрации ЛОВ, но и от трех основных факторов:

  • срока службы;
  • длительности «разогрева» датчика;
  • параметров среды: температуры и влажности.

Кроме того сопротивление датчика меняется от прибора к прибору.

Характеристики датчиков качества воздуха CCS811B-JOPR5K:

  • диапазон измеряемой концентрации CO2: 400…8192 ppm;
  • диапазон измеряемых величин TVOC: 0…1187 ppb;
  • коммуникационный интерфейс: 400 кГц I2C;
  • период опроса: 0,25/ 1/10/ 60 с;
  • потребляемая мощность (1,8 В): 0,034 мВт (Mode 0); 46 мВт (Mode 1 и 4); 7 мВт (Mode 2); 1,2 мВт (Mode 3);
  • напряжение питания: 1,8…3,3 В;
  • диапазон рабочих температур: -40…+85 °C;
  • корпус: 10-выводной LGA2,7 x 4,0 x 1,1 мм.

В одной из предыдущих статей раздела Унитере мы уже рассказывали про датчики качества воздуха iAQ-core от ams. Данная статья будет посвящена еще одному датчику CCS811 от того же производителя. По сравнению с iAQ-core новые сенсоры CCS811 имеют расширенный диапазон измерений ЛОВ и CO2, увеличенный диапазон рабочих температур, более гибкую систему потребления.

Сравнение позиций

  • ()