2018年6月11日月曜日

Atmotubeのセンサーから見えてくる取説に書かれてない使用上の注意

まだ勉強中の段階ですので、暫定公開です。誤りが有ったら教えて戴けると助かります。

 Atmotubeのセンサー型番とメーカーの仕様書が見つかりましたので一部を紹介します。

 センサーの資料にはAtmotubeの製品取説には書かれていないセンサーの癖が書かれています。これらを理解して使用する必要があると思います。

最初に予備知識としてAtmotubeの概要構成を記載します。

┌--------Atmotube--------┐   無線通信    表示
半導体センサー → A/D変換 → マイコン処理 → Bluetooth → スマホ
↑  電圧   アナログ/デジタル変換
VOC(測定対象の揮発性有機化合物)

<センサー仕様書の一部を機械翻訳>
データシート、設計資料等は以下のリンクから見られます
https://ams.com/CCS801

CCS801(Atmotubeで使用している半導体センサー)
 室内空気品質監視用超低電力アナログVOCセンサマイクロホットプレート技術は、CCS80xシリーズの金属酸化物(MOX)ガスセンサに特有のシリコンプラットフォームを提供します。 これらのデバイスは、センサの小型化を可能にし、超低消費電力であり、マイクロホットプレートを非常に迅速に加熱する能力により迅速な応答時間を提供する。マイクロホットプレートは、頑丈な二酸化シリコン膜を使用して製造され、 MOXに基づく感知材料を加熱する。 MOXセンシング材料は、MOXセンサの電気抵抗を監視してターゲットガスを検出できるように、500℃まで加熱することができます。 高速ヒーターサイクル時間を利用することにより、温度変調技術を用いてデバイスの電力消費を低減し、高度なガス検知方法を実施することができる。
独自のアルゴリズムとAndroidアプリケーションの例を含むソフトウェアライブラリは、屋内の大気質監視に利用できます。

 製品の概要CCS801は、一酸化炭素(CO)やエタノールなどの幅広い揮発性有機化合物(VOC)を含む屋内空気の品質を監視する超低電力アナログセンサーです。CCS801は、VCOの主な供給源が人間からのものである現実世界の環境で、eCO2レベルを表す同等の二酸化炭素(eCO2)センサーとして使用できます。CCS801の場合、電源電圧(VH)は内蔵マイクロヒーターに供給され、ガス濃度はMOX検出層(Rs)の抵抗変化に相関させることができます。VHは低ドロップアウト(LDO)レギュレータを使用して設定するか、または消費電力を低減するために一定またはパルスPWMモードで動作させることができます。センサ抵抗(RS)は、通常、直列負荷抵抗(RL)、基準電圧(VREF)、およびアナログ - デジタルコンバータ(ADC)を使用して出力電圧(VOUT)を読み取ることによって決定されます。基準電圧(VREF)は、センサの読み取り中にのみ有効にする必要があります。

注記:抵抗レベルと感度の点でCCS801の性能は、早い段階での使用中に変化します。 この抵抗の変化は、操作の最初の48時間にわたって最大である。 amsは、通常の動作に先立って48時間、VHでCCS801を動作させ、センサの性能が安定することを保証するようお客様に助言します。(Atmotubeメーカー製造段階の写真で、エージングをしているのがこの工程と思われますが、全数48時間行っているかは不明)

注意事項・・・詳細は以下のリンクを参照
https://ams.com/documents/20143/36005/CCS801_CCS811_WP000102_1-00.pdf/6ede0dec-2629-82c8-efbc-c2663eff6627

 最初の数日間の操作でIAQの不正確な読みを避けるために、CCSは以下を推奨します:寿命が早いため、センサの電源を入れて、少なくとも24時間連続運転して、IAQ測定値が不正確にならないようにする必要があります。センサーが8時間以上アイドル状態になっている場合、20分以上のコンディショニング(ウォームアップ)時間

環境の変化を補うために外部の温度+湿度センサーを取り付けてCCS8xxにフィードバックを提供
新しいベースライン値は、アプリケーションによって定期的に24時間ごとに保存されます(この動作は下記フィガロ技研の解説を参照)
操作の最初の24時間で、エンドユーザーはIAQ表示を慎重に扱うか無視する必要があります。(短時間電源を入れて使用する様な使い方は誤った表示を見ている事になると思われます)

<参考一般的な半導体センサー:フィガロ技研の半導体式ガスセンサの解説と注意事項>

応答の遅さにも注意が必要>特に室内⇔室外の様に環境変化が大きい時
応答遅れ実測値・・・時定数(周波数応答の特徴を示す)
一次の線形系
立上り 63.2%・・・約1時間かかる
立下り 36.8%・・・約30分かかる



0 件のコメント:

コメントを投稿

宜しかったらコメントを下さい。多忙(登山、花の写真整理)や体調不良で返事が遅くなるかも知れませんがよろしくお願いします。