theo tổ chức y tế thế giới, ít nhất 17% số ca tử vong do ô nhiễm trong nhà. chất lượng không khí kém có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe theo nhiều cách. nó làm tăng nguy cơ đột quỵ, viêm phổi, bệnh thiếu máu tim. vì vậy, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (cảm biến vc) là rất quan trọng. hướng dẫn sau đây sẽ khám phá chúng là gì và làm thế nào để sử dụng chúng để bảo vệ sức khỏe của bạn. Ngoài ra, nó cũng nghiên cứu cách sử dụng các mô-đun cảm biến như cảm biến khí MQ4 để xây dựng sản phẩm của bạn.
nội dung
Cảm biến VOC là gì?
bộ cảm biến VOC hoạt động như thế nào
các loại cảm biến và máy phát hiện
các mô-đun cảm biến voc và các điểm phân giải
làm thế nào để sử dụng các mô-đun voc để tạo ra cảm biến chất lượng không khí
những bộ cảm biến và cảm biến khí hữu cơ dễ bay hơi nhất
Cảm biến VOC chính xác cỡ nào?
kết luận
Cảm biến VOC là gì?
nghệ thuật viết tắt của các hợp chất hữu cơ bay hơi
như tên gọi, cảm biến voc phát hiện các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi xung quanh. các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi thường đến từ các hợp chất rắn hoặc chất lỏng. nó có thể là khói sơn còn lại hoặc khí từ chất làm tan hoặc nhiên liệu. thông thường, người ta có thể phát hiện hoặc xác định họ có tiếp xúc với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi hay không.
các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có mùi riêng biệt. Tuy nhiên, mùi không phải lúc nào cũng là một cách đáng tin cậy để phát hiện các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, vì một số hợp chất hữu cơ dễ bay hơi hoặc không có mùi (đặc biệt là với số lượng nhỏ). và tiếp xúc với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có thể gây hại cho sức khỏe của bạn.
vì vậy, chúng ta cần các phương pháp kiểm tra vco chính xác và an toàn hơn. và đó là mục đích của các cảm biến VOC.
bộ cảm biến VOC hoạt động như thế nào
có những loại cảm biến voc khác nhau. tuy nhiên, loại cảm biến voc phổ biến nhất hiện nay hoạt động thông qua ánh sáng. quá trình này sử dụng tia cực tím để chuyển đổi các phân tử thành ion. Sau đó, các cảm biến VOC đo mức độ điện tử và dòng chảy của ion để xác định VOC và số lượng của nó. Như một sự lựa chọn, một bộ cảm biến có thể sử dụng một ngọn lửa hoặc một cấu phần nóng (lửa chất ion hóa) để ion hóa các phân tử.
mặt khác, bộ cảm biến tổng hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (tvoc) xác định tổng số lượng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong môi trường thông qua quá trình oxy hóa. ví dụ, các cảm biến oxy hóa kim loại (hình bán dẫn) (hoặc MOS) là một trong các ứng dụng rộng rãi nhất của công nghệ này. nó làm việc bằng cách làm nóng các vật liệu mỏng có chứa các hạt oxy kim loại.
sau đó, bề mặt của vật liệu oxy sẽ hấp thụ các hạt oxy xung quanh, gây ra phản ứng với khí xung quanh. vì vậy, nó buộc các vật liệu oxy hóa kim loại để giải phóng các phân tử oxy. quá trình này dẫn đến thay đổi điện trở. Cảm biến đo sự thay đổi này trong điện trở để xác định có bao nhiêu VOC ở một khu vực nhất định.
các loại cảm biến và máy phát hiện
tóm lại, các loại cảm biến/ cảm biến hữu cơ dễ bay hơi nhất là:
máy phát hiện ánh sáng (pid)
máy phát hiện lửa
bộ cảm biến kim loại oxy
các mô-đun cảm biến voc và các điểm phân giải
Bạn có thể sử dụng bảng mạch Arduino hoặc một máy tính bảng đơn (như Raspberry Pi) để xây dựng máy kiểm tra chất lượng không khí. Bạn chỉ cần kết nối nó với một cảm biến VOC hoặc một mô-đun/ điểm phân giải, ví dụ
Module ZP07 MP503: Nó sử dụng ổ cắm đầu cuối XH2.54-4P để phát hiện các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi như amoniac, hydro, carbon monoxide, khói thuốc lá và formaldehyde. nó sử dụng công nghệ cảm biến dựa trên pid.
sgp30: một bộ cảm biến oxy hóa kim loại (mox/ mos). nó sử dụng một bộ phận cảm biến được phát triển bởi sensiron. Các công ty như Asafruit và Grove đã cung cấp các đột phá và thực hiện mô-đun của họ. nó có thể trở về việc đọc tvoc của khí hydro, khí amộn, metan, ethanol v. v. thêm vào đó, nó có thể thực hiện và trả lại tương đương co 2 (eco2).
ZE40B-TVOC: chủ yếu được sản xuất và cung cấp bởi Winson. đây là mô-đun hóa chất điện phân giải cao. Ngoài việc phát hiện TVOC, nó cũng có một cảm biến nhiệt độ tích hợp để tăng độ chính xác.
làm thế nào để sử dụng các mô-đun voc để tạo ra cảm biến chất lượng không khí
các thành phần Arduino được phân tán xung quanh màn hình LED
bạn có thể tạo ra các cảm biến chất lượng không khí với các cảm biến khí v. o và/ hoặc eco 2. hướng dẫn sau đây sẽ chỉ cho bạn cách làm thế nào.
Các Linh Kiện và Phần Mềm
sgp30 bộ cảm biến khí đa điểm/ mô-đun
Màn hình Đèn LED hữu cơ SSD1306
các bảng thí nghiệm chung hoặc pcb
Khe cắm chung (ít nhất 8)
Arduino Uno (tốt nhất là phiên bản 3)
một cái máy tính
Arduino IDE
Vesu’ino
bước
Bạn có thể kết nối các thành phần trực tiếp với microcontroller Arduino. tuy nhiên, chúng tôi khuyên bạn chạy chúng qua bảng kiểm tra hoặc bảng mạch.
kết nối màn hình đồ họa ssd 1306 với microcontroller arduino
cài đặt và cấu hình visuino
Visuino là một môi trường phát triển tích hợp mã thấp cho phép bạn lập trình các microcontroller Arduino một cách dễ dàng. Chúng tôi khuyên bạn nên học video hướng dẫn Visuino trước khi bạn bắt đầu. Sau khi cài đặt xong, Visuino:
kết nối microcontroller arduino với máy tính
Nếu bạn không sử dụng Arduino Uno, hãy thay đổi thành phần chính của Arduino bằng cách nhấp vào biểu tượng công cụ bên cạnh tiêu đề.
các thành phần không gian làm việc visuino arduino
chọn loại microcontroller arduino của bạn từ menu
trình đơn kiểu bảng arduino
sử dụng thanh tìm kiếm menu component để thêm các bộ phận sau:
đèn led hữu cơ; i 2 c (màn hình 1)
chất lượng không khí sgp30 (chất lượng không khí 1)
Bấm đúp chuột vào cấu phần DisplayOLED1 trong không gian làm việc chính
mở rộng các mục văn bản trên bảng bên phải
Bấm đúp chuột để vẽ văn bản 4 lần
Bấm đúp chuột vào một trường văn bản bốn lần
bạn nên có bốn yếu tố văn bản vẽ và bốn yếu tố trường văn bản
Dùng bảng Properties để đặt văn bản Drawing Text 1 thành TVOC
Tiếp theo, đặt văn bản vẽ văn bản 2 thành “CO2” và đặt Y thành 15
Đặt văn bản Draw Text 3 thành HYDR và Y thành 30
Tiếp theo, đặt văn bản vẽ văn bản 4 thành “ETH” và đặt Y thành 45
đặt thuộc tính x của trường văn bản 1 thành 60
Tiếp theo, đặt thuộc tính X của trường văn bản 2 thành 60, và đặt thuộc tính Y thành 15
đặt thuộc tính x của trường văn bản 3 thành 60, và đặt thuộc tính y thành 30
Cuối cùng, đặt thuộc tính X của trường văn bản 4 thành 60, và đặt thuộc tính Y thành 45
đóng cửa sổ entities
Kết nối các bộ phận trực quan
trong không gian làm việc/ vùng làm việc chính, thực hiện như sau:
Kết nối đầu ra I2C của bộ phận AirQuality1 vào đầu vào I2C của bo mạch Arduino
Tiếp theo, nối chân OutI2C của DisplayOLED1 vào chân I2C In của bo mạch Arduino.
Nối TVOC pin của AirQuality1 để hiển thị trường văn bản 1 của OLED1 trong pin
Tiếp theo, kết nối chân CO2 của Airqulity1 vào chân 2 In của trường văn bản của DisplayOLED1
khí hydro được kết nối với airquality 1 để hiển thị trường văn bản 3 của oled 1 trong pin
Cuối cùng, kết nối Ethanol với AirQuality1 để hiển thị trường văn bản 4 của OLED1 trong pin
xây dựng và tải mã lên
Nhấp vào tab Build ở gần bảng ở dưới cùng của hình chiếu chính IDE
Chọn cổng mà microcontroller Arduino kết nối (thường là COM9)
bấm vào nút biên dịch/ xây dựng và tải lên (phía bên phải của trường chi tiết)
cuối cùng, bấm vào nút upload (phía bên phải của các nút biên dịch/ xây dựng và tải lên)
sau đó bạn có thể kiểm tra chất lượng không khí bằng cách đặt một mẫu xăng hoặc ethanol. nếu bạn đã lắp ráp và cấu hình các dự án một cách chính xác, các số trên màn hình led sẽ thay đổi.
những bộ cảm biến và cảm biến khí hữu cơ dễ bay hơi nhất
Nếu bạn không muốn sản xuất một máy kiểm tra chất lượng không khí tùy chỉnh hoặc cảm biến VOC, bạn có thể mua một trong những cảm biến VOC sau đây:
Thông tin Airthings Wave Plus
Máy phát hiện pháp y, máy phát hiện khí COV
máy giám sát chất lượng không khí thông minh của amazon
mô phỏng máy phát hiện hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
Phòng đêm trước
hệ thống honeywell rae, máy phát hiện các hợp chất hữu cơ
Temtop AQD-P200
Cảm biến VOC chính xác cỡ nào?
độ chính xác của các cảm biến VOC là đáng kinh ngạc. hầu hết các cảm biến chỉ có thể có lỗi 10%. họ trả lại chỉ có thể thấp hơn 3-5% so với số liệu thực tế.
kết luận
người ta thường đánh giá thấp các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. ngăn chặn sự tiếp xúc hàng ngày với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Tuy nhiên, chúng ta có thể hạn chế tiếp xúc với chúng bằng cách sử dụng các công cụ phát hiện như cảm biến VOC và máy dò. hướng dẫn trên khám phá chúng là gì, chúng hoạt động như thế nào, và cái nào là tốt nhất. như đã chỉ ra trong hướng dẫn này, bạn có nhiều lựa chọn. bạn có thể xây dựng các bộ cảm biến của riêng bạn bằng một trong số các bộ cảm biến khác nhau, hoặc bạn có thể mua một bộ cảm biến.