英飛凌 光聲光譜 工業高精度二氧化碳感測器 雙通道感測 比S8 更高精度

描述

英飛凌 光聲光譜 工業高精度二氧化碳感測器 雙通道感測 比S8 更高精度

SparkFun 的光聲光譜 CO2 感測器採用了來自英飛凌 (Infineon©) 的 XENSIV™ PAS CO2 感測模組，能夠透過 I2C、UART 和 PWM 介面，精確地以 ppm (百萬分之一) 為單位測量二氧化碳濃度。PAS CO2 採用光聲光譜測量系統，將窄帶濾波的紅外線光與高靈敏度的麥克風結合在感測腔內，能測量從 0 到 32,000ppm 的 CO2 濃度，並在 400ppm 到 5,000ppm 之間測量時，達到 ±(30ppm + 3%) 的最佳準確度。感測器還內建微控制器，能透過三種通訊介面直接輸出 ppm 數據。

PAS CO2 上的紅外線發射器需要 12V 電源供應，因此我們板子上加入了 AP3012 升壓調節器，並配備了一系列的退耦電容，以從 Qwiic 連接提供的 3.3V 輸出乾淨的 12V 電壓。因此，這塊板子的尺寸比標準的 1 英吋 x 1 英吋 Qwiic 擴展板略大，實際尺寸為 1 英吋 x 1.6 英吋。這塊擴展板將 I2C 匯流排路由至一對 Qwiic 連接器，但我們也將 PAS CO2 感測器的所有針腳以 0.1 英吋間距排針形式引出，讓使用者能選擇合適的通訊方式和電源供應。

PAS CO2 的中斷針腳具有超越一般硬體中斷的功能，能用於發出警報閾值、數據就緒和感測器忙碌狀態的訊號。使用者也可以將其配置為連續讀取期間的提前測量啟動通知，並將其連接至升壓調節器的啟用針腳，使其僅在進行有效測量時啟動，以節省電力。為了方便使用，我們將這兩個針腳路由至相鄰的通孔針腳。

注意：PASCO2V01 感測器需要一週的校準期，需每 10 秒測量一次。在此期間，感測器必須在戶外測量至少 30 分鐘。完整的校準過程請參考「自動基線偏移修正 (ABOC) 和強制補償方案 (FCS)」應用說明文件。

特色與規格

三種通訊介面：

• I2C（預設）
  • 位址：0x28
  • 2 個 Qwiic 連接器
• UART
• PWM

供電電壓範圍：

• VDD3.3：3.0-3.6V（典型值 3.3V）
• VDD12：10.8-13.2V（典型值 12V）

光聲光譜測量系統 內建微控制器，直接輸出 ppm 測量數據

三種操作模式：

• 待機
• 連續
• 單次測量

CO2 測量範圍：0-32,000ppm 最大 CO2 測量準確度：±(30ppm + 讀數的 3%) 最佳準確度條件：測量範圍在 400ppm 到 5,000ppm 之間 操作環境溫度範圍：0-50°C 操作環境相對濕度範圍：0-85%RH

文件與資源

• 示意圖
• 鷹檔案
• 電路板尺寸
• 資料表(PASCO2V01)
• PAS CO2 設計指南
• PAS CO2 低功耗應用說明
• PAS CO2 FCS 和 ABOC 補償應用說明
• 連接指南
• Qwiic 資訊頁面
• XENSIV PAS CO2 感測器 Arduino 庫
• GitHub 硬體倉庫

SparkFun Photoacoustic Spectroscopy CO2 Sensor – PASCO2V01 (Qwiic)

The SparkFun Photoacoustic Spectroscopy CO₂ Sensor features the XENSIV^™ PAS CO2 sensor package from Infineon^©, which measures highly accurate CO₂ data in direct parts-per-million (ppm) format over I²C, UART, and PWM. The PAS CO2 employs a photoacoustic spectroscopy measurement system that combines narrow-band filtered IR light and a highly sensitive microphone inside the sensing cavity to measure CO₂ concentrations from 0 to 32,000ppm with a best accuracy of ±(30ppm + 3%) when reading between 400ppm and 5,000ppm. It also includes a microcontroller that converts the data into direct ppm readout over any of the three communication interfaces.

The IR emitter on the PAS CO2 requires a 12V supply, so we’ve included an AP3012 boost regulator with a series of decoupling capacitors to output a clean 12V from the 3.3V sourced through a Qwiic connection. As a result, this board comes in slightly larger than the standard 1in. x 1in. Qwiic breakouts and measures 1in. x 1.6in. This breakout routes the I²C bus to a pair of Qwiic connectors, but we’ve also broken out all of the PAS CO2 sensor’s pins to 0.1in. spaced headers so users can pick their communication method and power supply of choice.

The PAS CO2’s interrupt pin has unique functionality beyond a typical hardware interrupt to signal alarm thresholds, data ready, and sensor busy statuses. Users can also configure it to activate as an early measurement start notification during continuous reading and tie it to the boost regulator’s enable pin to turn it on only during active measurements to conserve power. To help make this easier, we’ve routed these two pins to adjacent through-hole pins.

Note: The PASCO2V01 sensors require a week-long calibration period, measuring every 10 seconds. During that period, the sensor must be outside for at least 30 minutes while taking measurements. Refer to the “Automatic baseline offset correction (ABOC) and forced compensation scheme (FCS)” application note in the Documents tab for complete information about the calibration process.

• Three Communication Interfaces:
  • I²C (Default)
    • Address: 0x28
    • 2x Qwiic Connectors
  • UART
  • PWM
• Supply Voltage Ranges:
  • VDD3.3: 3.0-3.6V (3.3V Typ.)
  • VDD12: 10.8-13.2V (12V Typ.)
• Photoacoustic Spectroscopy Measurement System
  • Integrated microcontroller outputs direct ppm measurements
• Three Operating Modes:
  • Idle
  • Continuous
  • Single-Shot
• CO₂ Measurement Range: 0-32,000ppm
• Max CO₂ Measurement Accuracy: ±(30ppm + 3% of reading)
  • Max Accuracy Conditions: Reading between 400ppm & 5,000ppm
• Operating Ambient Temperature Range: 0-50°C