Gassensor mit Sensor-Fusion überwacht Luftqualität

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Mithilfe der Sensorfusion sowie der TrueVOC-Technik soll der Gassensor ENS160 in der Lage sein, die Luftqualität in Innenräumen zu überwachen. Eine Stärke des Sensors ist es laut Hersteller, VOC-Verbindungen zu erkennen.

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Luftqualität überwachen: Der ENS160 analysiert die Raumluft mithilfe der Sensorfusion.
Luftqualität überwachen: Der ENS160 analysiert die Raumluft mithilfe der Sensorfusion.
(Bild: ScioSense)

In den aktuellen Zeiten spielen Sensoren zur Analyse der Raumluft eine wichtige Rolle. Ein aktuelles Beispiel ist der ESN160 des niederländischen Unternehmens ScioSense: Der Luftgütesensor beruht auf einer Multisensor-Architektur mit vier hochintegrierten MEMS Mikro-Sensorelementen inklusive einer leistungsfähigen Sensorfusion-Plattform. Letztere verarbeitet individuelle Sensorsignale und kompensiert störende Feuchteeffekte.

Die Sensor-Fusion-Technik basiert auf aktuellen Algorithmen. Mögliche Beeinträchtigungen der Luftqualität werden von den Algorithmen präzise an lokale Umgebungsbedingungen angepasst, unabhängig davon, wo auf der Welt sich der Gassensor befindet. Clevere Sensor-Fusion-Technik verbessert zudem die Ausgabe von CO2-Äquivalenten: das eCO2-Ausgangssignal berücksichtigt nicht nur Atemluft, sondern Gerüche und die durch menschliche Aktivität verursachten Luftbeeinträchtigungen.

Saubere Luft in Innenräumen

Dank dieser Funktionen lassen sich mit dem Gassensor die Auswirkungen von Luftschadstoffen und Gerüchen auf Menschen in Innenräumen deutlich genauer wiederzugeben. ENS160-gestützte Systeme wie Lüftungsanlagen, Luftreiniger, Dunstabzugshauben oder Smart-Home-Anwendungen überwachen die Raumluft somit präziser. Die Atemluft wird damit sauberer und frischer, während Luftreinigungs- und Lüftungssysteme immer optimal und energieeffizient arbeiten.

Das Multisensorsystem ist zudem beständig gegen Siloxane. Das garantiert eine lange Lebensdauern der verwendete technischen Geräte sowohl in privaten oder gewerblichen Räumen, als auch in Fahrzeugen.

Flüchtige organische Verbindungen und Gase

In den Gassensor ENS160 ist eine Multi-Element-Technik TrueVOC reagiert auf oxidierenden Gasen wie Ozon und einer Vielzahl flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs/Mischgase) wie Ethanol, Toluol, Methan, Schwefeldioxid und Kohlenmonoxid. Sie alle beeinträchtigen die Luftqualität in Innenräumen. Dabei steht die Abkürzung VOC für Volatile Organic Compounds, also flüchtigen organischen Verbindungen. Die TrueVOC-Technik leitet daraus drei Messsignale ab:

  • Total VOCs (TVOC): Das Sensorelement erkennt sowohl natürliche als auch künstliche VOCs mit hoher Bandbreite.
  • eCO2: Hierbei handelt es sich um einen häufig verwendeten Leitwert für die Auslastung von Innenräumen.
  • Verschiedene Luftqualitätsindizes oder auch Air Quality Indizes = AQIs :sie sind mit internationalen Standards kompatibel.

Anwender können die Sensorrohwerte des ENS160 auslesen und darauf eigene Algorithmen aufbauen. Ein verbessertes Startverhalten, sowohl initial als auch nach Wiedereinschalten, beschleunigt die Messdatenerfassung des Sensors. Das Sensorelement misst 3 mm x 3 mm x 0,9 mm und ist in einem SMD-Gehäuse verbaut. Die Host-MCU des Sensors kommuniziert über eine serielle SPI- oder eine I²C-Schnittstelle. Da sämtliche Algorithmen auf dem ENS-160 laufen, ergeben sich weder Overheadkosten (Gemeinkosten) durch zusätzlichen Bedarf an Speicherplatz oder Prozessorleistung, noch durch unkalkulierbare Integrationsaufwände.

Der Hersteller bietet mit dem Modell ENS145 zudem eine analoge Variante des ENS160. Sie basiert auf derselben Mikro-Sensortechnik und unterstützt verteilte Multisensor-Architekturen, die von einer zentralen MCU gesteuert und ausgelesen werden können.

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