河長制水質在線監測CO2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采用光學腔體、進口的光源和雙通道探測器，實現了空間上雙光路參比補償。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，方便客戶選擇應用；AMT-CO2300提供給客戶零點校準、靈敏度校準和清潔空氣校準命令，并且提供客戶一個手動校準的MCDL管腳，方便客戶在使用室外自由流動清潔空氣對傳感器模組進行相對零點校準。

AMT-CO2300采用對流式擴散透氣方式和防護罩，既加快氣體對流擴散速度，又可以防護透氣膜?？刹鹦督Y構，便于清洗傳感器外套管。AMT-CO2300*的防水結構，可拆卸，便于客戶維護清洗。

AMT-CO2300可用于測量水中溶解CO₂氣體濃度大小，也可應用于暖通制冷與室內空氣質量監測、農業及畜牧業生產過程監控以及農產品儲藏狀態監控、可安裝于家庭網絡、通風系統、控制器、壁掛使用、機器人、汽車等應用場合，也可應用于其它裝置控制空氣質量或者缺氧監控。

• 技術參數

工作條件

電氣特征

性能特征

• 結構尺寸圖

• 信號輸出

信號輸出：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 手動校準

注：當模塊為冷啟動時，預熱時間不小于2分鐘

河長制水質在線監測CO2檢測傳感器

• 模擬電壓輸出  （可定制）

DAC輸出電壓范圍（0V~3.3V），對應氣體濃度（0~100 % FS），輸出范圍和對應關系都可以根據用戶需要程序調整。

• IIC輸出 （可定制）

模塊工作于IIC的從機模式，可以與外部的MCU相聯，內部含上拉電阻。

模塊器件從機地址是：0x31

從機地址格式：

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

模塊的寫操作地址是：0x62，讀操作地址是：0x63。

主機發送時序：

1） 發送開始信號

2） 發送地址寫（從機地址+ R/W Bit(0) = 0x62）和檢查應答

3） 發送讀命令（ASCII‘R’: 0x52)）和檢查應答

4） 發送停止信號

5） 發送開始信號

6） 發送地址讀（從機地址 + R/W Bit(1) = 0x63）和檢查應答

7） 從模塊讀7個字節并發送應答

8） 發送停止信號

• UART通訊 （標準配置）

波特率：38400bps，8位數據，1位停止位，無校驗位

數據為ASCII輸出，每幀數據字節數不固定，32開頭，rn結尾

傳感器主動上傳濃度值，數據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%

周期結束段低電平輸出    :0.5ms (名義上)  

如何通過 PWM獲得當前 CO₂ 濃度值的計算公式：

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

Cppm為通過計算得到的 CO₂ 濃度值，單位為 ppm；

TH為一個輸出周期中輸出為高電平的時間；

TL為一個輸出周期中輸出為低電平的時間；

PWM 輸出圖示

• 校準

5.1 氮氣中零點校準

STA：    0x23 表示命令開始

Command：0x57  0x31 命令狀態：0x57，表示寫；

 命令代碼：0x31，表示在純氮氣中進行零點校準。

CheckSum：0x36  0x36 校驗值：CheckSum為除STA和END之                      外的所有數據異或值的ASCII碼

END:  0x21 表示命令結束

零點校準命令在通氮氣5分鐘后發送。

5.2  靈敏度SPAN點校準

STA：    0x23 表示命令開始

Command：0x57  0x31 命令狀態：0x57，表示寫；

 命令代碼：0x32，表示在進行SPAN點校準。

Gas Cctn：表示通入標氣的濃度值，單位是ppm，

比如：標氣濃度為5335ppm，進行靈敏度校準，此時Gas Cctn中的數據為5335的ASCII碼，即0x30,0x35,0x33,0x33,0x35。

命令形式如下：

   CheckSum：0x35  0x35 校驗值：CheckSum為除STA和END之

                       外的所有數據異或值的ASCII碼

END:  0x21 表示命令結束

SPAN校準命令在通標氣5分鐘后發送。

5.3  空氣中手動校準

當傳感器在清潔的空氣中放置，輸出濃度值穩定時，輸出濃度值與實際濃度值有較大偏差（比如：客戶認為當前的實際濃度值為500ppm左右，而測量值是1000ppm）時可以使用手動校準功能，把當前值校準為程序中默認的420ppm。

使用方法：把白色線MCDL）腳接地5s以上，則當前測量值即為420ppm。

注意：校準時不要正對傳感器進氣孔呼氣，否則會出現校準偏差較大

5.4 命令字校準

清潔空氣校準命令或者叫單點校準，校準點可以任意一個濃度，單位是ppm。

命令是由16進制數組成， 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；

21是命令結尾。

3X3X3X3X3X 的XXXXX 是表示任意濃度，單位是ppm

比如517ppm， 那么這部分應該寫成 3030353137，

89321ppm， 就寫成 3839333231表示

YYYY 是除了開頭的23和結尾的21，其余所有 57353X3X3X3X3X 異或運算結果的ASCII碼，比如350ppm的異或結果是54，對應的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：校準時不要正對傳感器進氣孔呼氣，否則會出現校準偏差較大。

• 安裝說明

• 維護保養應注意的事項

傳感器應定期校準，建議不大于3個月，若開啟自動校準*運行側不需校準

不要在粉塵密度大的環境*使用傳感器。

請在傳感器供電范圍內使用傳感器。

參考資料：附在各種飲料中測試CO2結果