實(shí)驗(yàn)室CO2水質(zhì)在線快速檢測傳感器

• 概述

AMT-CO2300是一款基于NDIR紅外吸收原理的氣體檢測模組，適合檢測水溶液中二氧化碳濃度的場合。

AMT-CO2300采用光學(xué)腔體、進(jìn)口的光源和雙通道探測器，實(shí)現(xiàn)了空間上雙光路參比補(bǔ)償。AMT-CO2300具有很好的選擇性，無氧氣依賴性，壽命長。

AMT-CO2300具有UART、IIC數(shù)字輸出、模擬電壓輸出以及PWM頻率輸出方式，方便客戶選擇應(yīng)用；AMT-CO2300提供給客戶零點(diǎn)校準(zhǔn)、靈敏度校準(zhǔn)和清潔空氣校準(zhǔn)命令，并且提供客戶一個(gè)手動(dòng)校準(zhǔn)的MCDL管腳，方便客戶在使用室外自由流動(dòng)清潔空氣對(duì)傳感器模組進(jìn)行相對(duì)零點(diǎn)校準(zhǔn)。

AMT-CO2300采用對(duì)流式擴(kuò)散透氣方式和防護(hù)罩，既加快氣體對(duì)流擴(kuò)散速度，又可以防護(hù)透氣膜。可拆卸結(jié)構(gòu)，便于清洗傳感器外套管。AMT-CO2300*的防水結(jié)構(gòu)，可拆卸，便于客戶維護(hù)清洗。

AMT-CO2300可用于測量水中溶解CO₂氣體濃度大小，也可應(yīng)用于暖通制冷與室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測、農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控以及農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)藏狀態(tài)監(jiān)控、可安裝于家庭網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)系統(tǒng)、控制器、壁掛使用、機(jī)器人、汽車等應(yīng)用場合，也可應(yīng)用于其它裝置控制空氣質(zhì)量或者缺氧監(jiān)控。

• 技術(shù)參數(shù)

工作條件

電氣特征

性能特征

• 結(jié)構(gòu)尺寸圖

• 信號(hào)輸出

信號(hào)輸出：模擬電壓輸出，IIC輸出， UART輸出，PWM輸出，用戶可以需要定制引出線定義。

接口定義：

1 紅色線 5伏

2 黑色線 地

3 綠色線 RX

4 黃色線TX   

5 白色線 MCDL 手動(dòng)校準(zhǔn)

注：當(dāng)模塊為冷啟動(dòng)時(shí)，預(yù)熱時(shí)間不小于2分鐘

實(shí)驗(yàn)室CO2水質(zhì)在線快速檢測傳感器

• 模擬電壓輸出  （可定制）

DAC輸出電壓范圍（0V~3.3V），對(duì)應(yīng)氣體濃度（0~100 % FS），輸出范圍和對(duì)應(yīng)關(guān)系都可以根據(jù)用戶需要程序調(diào)整。

• IIC輸出 （可定制）

模塊工作于IIC的從機(jī)模式，可以與外部的MCU相聯(lián)，內(nèi)部含上拉電阻。

模塊器件從機(jī)地址是：0x31

從機(jī)地址格式：

R/W Bit: Read = 1/Write = 0

模塊的寫操作地址是：0x62，讀操作地址是：0x63。

主機(jī)發(fā)送時(shí)序：

1） 發(fā)送開始信號(hào)

2） 發(fā)送地址寫（從機(jī)地址+ R/W Bit(0) = 0x62）和檢查應(yīng)答

3） 發(fā)送讀命令（ASCII‘R’: 0x52)）和檢查應(yīng)答

4） 發(fā)送停止信號(hào)

5） 發(fā)送開始信號(hào)

6） 發(fā)送地址讀（從機(jī)地址 + R/W Bit(1) = 0x63）和檢查應(yīng)答

7） 從模塊讀7個(gè)字節(jié)并發(fā)送應(yīng)答

8） 發(fā)送停止信號(hào)

• UART通訊 （標(biāo)準(zhǔn)配置）

波特率：38400bps，8位數(shù)據(jù)，1位停止位，無校驗(yàn)位

數(shù)據(jù)為ASCII輸出，每幀數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)不固定，32開頭，rn結(jié)尾

傳感器主動(dòng)上傳濃度值，數(shù)據(jù)ASCII碼形式輸出，格式如下:

其中32為空格的ASCII碼，輸出以換行符結(jié)尾

例如： 輸出12345 ppm格式如下：

0x20,  0x20, 0x31,  0x32, 0x33,  0x34,  0x35, 0x20,  0x70, 0x70, 0x6d,

4.4 PWM輸出  （可定制）

管腳14為PWM波形輸出，定義如下

CO₂ 濃度輸出范圍 ： 0ppm to 50000ppm CO₂    

周期              ： 1001 ms ±5%  

周期起始段高電平輸出   :0.5ms (名義上)  

中部周期 :1000.0ms ±2%

周期結(jié)束段低電平輸出    :0.5ms (名義上)  

如何通過 PWM獲得當(dāng)前 CO₂ 濃度值的計(jì)算公式：

 Cppm =50000×（TH-0.5ms）/(TH+TL-1ms)，  其中：

Cppm為通過計(jì)算得到的 CO₂ 濃度值，單位為 ppm；

TH為一個(gè)輸出周期中輸出為高電平的時(shí)間；

TL為一個(gè)輸出周期中輸出為低電平的時(shí)間；

PWM 輸出圖示

• 校準(zhǔn)

5.1 氮?dú)庵?/span>零點(diǎn)校準(zhǔn)

STA：    0x23 表示命令開始

Command：0x57  0x31 命令狀態(tài)：0x57，表示寫；

 命令代碼：0x31，表示在純氮?dú)庵羞M(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。

CheckSum：0x36  0x36 校驗(yàn)值：CheckSum為除STA和END之                      外的所有數(shù)據(jù)異或值的ASCII碼

END:  0x21 表示命令結(jié)束

零點(diǎn)校準(zhǔn)命令在通氮?dú)?分鐘后發(fā)送。

5.2  靈敏度SPAN點(diǎn)校準(zhǔn)

STA：    0x23 表示命令開始

Command：0x57  0x31 命令狀態(tài)：0x57，表示寫；

 命令代碼：0x32，表示在進(jìn)行SPAN點(diǎn)校準(zhǔn)。

Gas Cctn：表示通入標(biāo)氣的濃度值，單位是ppm，

比如：標(biāo)氣濃度為5335ppm，進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)，此時(shí)Gas Cctn中的數(shù)據(jù)為5335的ASCII碼，即0x30,0x35,0x33,0x33,0x35。

命令形式如下：

   CheckSum：0x35  0x35 校驗(yàn)值：CheckSum為除STA和END之

                       外的所有數(shù)據(jù)異或值的ASCII碼

END:  0x21 表示命令結(jié)束

SPAN校準(zhǔn)命令在通標(biāo)氣5分鐘后發(fā)送。

5.3  空氣中手動(dòng)校準(zhǔn)

當(dāng)傳感器在清潔的空氣中放置，輸出濃度值穩(wěn)定時(shí)，輸出濃度值與實(shí)際濃度值有較大偏差（比如：客戶認(rèn)為當(dāng)前的實(shí)際濃度值為500ppm左右，而測量值是1000ppm）時(shí)可以使用手動(dòng)校準(zhǔn)功能，把當(dāng)前值校準(zhǔn)為程序中默認(rèn)的420ppm。

使用方法：把白色線MCDL）腳接地5s以上，則當(dāng)前測量值即為420ppm。

注意：校準(zhǔn)時(shí)不要正對(duì)傳感器進(jìn)氣孔呼氣，否則會(huì)出現(xiàn)校準(zhǔn)偏差較大

5.4 命令字校準(zhǔn)

清潔空氣校準(zhǔn)命令或者叫單點(diǎn)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)點(diǎn)可以任意一個(gè)濃度，單位是ppm。

命令是由16進(jìn)制數(shù)組成， 格式： 235735 3X3X3X3X3X Y Y Y Y 21 

235735是該命令的開頭，23表示命令，57表示寫入，35表示清潔空氣校準(zhǔn)；

21是命令結(jié)尾。

3X3X3X3X3X 的XXXXX 是表示任意濃度，單位是ppm

比如517ppm， 那么這部分應(yīng)該寫成 3030353137，

89321ppm， 就寫成 3839333231表示

YYYY 是除了開頭的23和結(jié)尾的21，其余所有 57353X3X3X3X3X 異或運(yùn)算結(jié)果的ASCII碼，比如350ppm的異或結(jié)果是54，對(duì)應(yīng)的ASCII碼為3534

那么YYYY部分就寫成3534

舉例如下

2357353030333030353121 空氣300ppm

2357353030333530353421 空氣350ppm

2357353030333830353921 空氣380ppm

2357353030343030353621 空氣400ppm

2357353030343230353421 空氣420ppm

2357353030343530363321 空氣450ppm

2357353030363030353421 空氣600ppm

注意：校準(zhǔn)時(shí)不要正對(duì)傳感器進(jìn)氣孔呼氣，否則會(huì)出現(xiàn)校準(zhǔn)偏差較大。

• 安裝說明

• 維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)注意的事項(xiàng)

傳感器應(yīng)定期校準(zhǔn)，建議不大于3個(gè)月，若開啟自動(dòng)校準(zhǔn)*運(yùn)行側(cè)不需校準(zhǔn)

不要在粉塵密度大的環(huán)境*使用傳感器。

請(qǐng)?jiān)趥鞲衅鞴╇姺秶鷥?nèi)使用傳感器。

參考資料：附在各種飲料中測試CO2結(jié)果