二氧化碳的特性及其傳感器的應用領域

我們的地球被一層大氣包圍著，其中氧氣大約占21％，78％是氮氣，1％是其它氣體。這1％氣體當中，就有一小部分為二氧化碳氣體，約為350—450ppm（百萬分之一，即0.035％—0.045%），它比空氣重1.5倍；可吸收紅外波，產生溫室效應。

二氧化碳在空氣中的含量越高，對人體的影響就越大，當二氧化碳含量高出0.7％時，人體就會感到不舒服；當超過10％時，人體就會出現昏迷或死亡；達到20％，人就會在幾秒內死亡。因此，在人群比較密集的地方，二氧化碳含量是一個非常重要的參數，直接關系到人體的舒適度和安全。

同時，它又是植物進行光合作用的重要元素，也可以說，沒有二氧化碳，也就沒有自然界的生機勃勃。也正因為如此，在做植物實驗時，二氧化碳的是一項必要的參數。

在化工行業，經過化學反應，會產生許多高濃度的二氧化碳氣體，而在啤酒、可樂等飲料中，又必需添加二氧化碳；把二氧化碳和氮氣混合成“理想”的氣體，作用于生鮮食品的充氣包裝，則能使生鮮食品內部細胞的活性維持一定時間，延緩其生命過程，保持一定程度的生鮮狀態。因此，由于二氧化碳氣體這些特性，使得像機場、大廈、辦公室、廠礦、溫室、實驗室、化工、食品保鮮等行業都會需要對二氧化碳值進行測量。

二氧化碳參數在HVAC的重要性及應用

首先介紹一下HVAC：HVAC代表加熱、通風和空調，而IAQ代表室內空氣質量。為保持能量損耗低，使用幾乎封閉的加熱和空調系統。根據室內人數或由于其它活動（例如用氣體烹調），空氣質量下降，這可以通過測量CO2的水平來檢查。

污染物的聚集常常與缺乏適當的通風有關，這些污染物會對建筑物居民、車輛以及其它封閉區域的人產生危險的影響。適當的通風不僅對人員的舒適感重要，也對加熱和空調系統的經濟運行同樣重要。

美國OSHA(美國職業安全健康管理局)，對CO2列出STEL(短期最大暴露極限，15分鐘)30，000ppm和TWA(時間加權平均暴露極限，8小時)5，000ppm的標準。OSHA在1995年對室內空氣質量規則有一些建議，如果CO2水平超過了800ppm，則需要新鮮空氣供應。

因此，CO2在HVAC里是一個非常重要的參數。而室內CO2的濃度和通風量之間有著密切的關系。無論是在空間內，人多或是少的情況下，此系統能有效地節約寶貴的能源和保持室內良好的空氣品質。

一般來說，安裝以CO2控制為基礎的通風控制系統帶來的好處顯現，設備的投資可在兩年內由所節省的能源得到回報。CO2傳感器在樓宇通風控制中，被廣泛應用于機場、辦公大樓、購物中心、訓練中心、醫院、工廠車間、地鐵、電影院等人群聚集娛樂和活動的高級場所。

美特瑞超低功耗二氧化碳傳感器參數：

測量方法：單波非色散紅外原理（NDIR）

測量范圍：0～2，000ppm（5k 20k 50k）

精度＠25℃：±40ppm＋讀數的3％

穩定性：在使用壽命期間（15年）＜2％FS

重復性：＜1％FS

響應時間：T90＜60秒

工作環境：0～50℃，0～95％RH非凝露

輸出信號：SPI或UART＠9600波特數字方

式輸出（接口協議可以索取），模擬輸出

0～4VDC（0～2000ppm）

供電電源：標準5VDC（±10％）

基于二氧化碳傳感器的通風控制的市場需求正在發生，市場需求的不斷增長得益于能源效率方面的優勢：通過適當的通風控制可以實現高達25%的樓宇節能，同時促進室內員工的舒適感、提高工作效率。

這款二氧化碳傳感器具有一流的低功耗和性能，一個可以和長壽命電池或者太陽能電池供電設備兼容的高精度的二氧化碳監測解決方案的路徑就這樣打開了。由于它的簡單，成本有效的安裝和靈活性，這種創新的無線電池供電的集二氧化碳、溫度和濕度于一體的傳感器提供了一個理想的解決方案，以滿足樓宇暖通空調控制的市場。