CDM7160/ガスセンサのリーディングカンパニーフィガロ技研

24時間人のいる環境で正確な測定
NDIR式CO2センサモジュール

特徴01

シングルビームデュアルセンサ
赤外線光源に単光源ニ波長方式を採用した
センサ感度が劣化しない信頼性の高い構造

~2素子による比検出を用いた絶対値計測~

受光素子がひとつしかない従来のCO2センサモジュールは、人のいない環境をCO2濃度400ppmの基準値として仮に設定し、基準値からの差異でCO2濃度を計測する「相対値検知」を採用しています。この場合、人が24時間いる実際の環境ではCO2濃度が400ppmまで下がらず基準値と実濃度との誤差が生じるため、正確な濃度計測が出来ません。
CDM7160では、2個の受光素子の前段に其々異なる光学フィルタを搭載しています。1つの受光素子は、CO2に吸収される赤外線波長域(CO2吸収波長)のみを透過させる光学フィルタを通過した赤外線量レベルを検知します。もう一方の受光素子では、CO2に吸収されない波長域(比較波長)を透過させる光学フィルタを通過し、常にCO2の影響を受けない赤外線量レベルを検知します。

絶対値計測の計測原理
光学フィルタを透過した2波長の
帯域の赤外線量を測定

光源からの赤外線量は、経年使用による光量の減退や、光学系への汚れなどの付着によって変化します。比較波長での赤外線透過率を常に測定し、CO2吸収波長での透過率との差から濃度算出することにより、CO2濃度の絶対値が計測できます。

図の出典
・NIST Chemistry WebBook
・NIST Standard Reference Database Number 69
(NIST: National Institute of Standards and Technology, U.S.Department of Commerce)

~コスト効率の高い単光源二波長方式センサ(シングルビームデュアルセンサ)~

NDIR(非分散型赤外線吸収式)CO2センサには、大きく分けて3種類の方式「単光源単一波長方式センサ」、「複光源二波長式方式センサ」、「単光源二波長方式センサ(シングルビームデュアルセンサ)」があります。
CDM7160が採用する「単光源二波長方式センサ(シングルビームデュアルセンサ)」は、光学フィルタで2種類の波長に分離して受光量を測定し、塵や埃の蓄積を補正するため、長期にわたり安定性を発揮してメンテナンスが最小限に抑えられ、コスト効率が高くなります。

方 式 単光源単一波長方式センサ 単光源二波長方式センサ
構 造 1つの光源で1つの波長を計測 1つの光源で2つの波長に分けて計測
特 長 時間の経過とともに塵や埃の表面付着で信頼性が低下 コスト効率が高く、長期にわたり安定性を発揮
図 解

特徴02

UART/I2C 2つのインターフェースで
計測データを周辺デバイスへデジタル出力

最近では、ほとんどのマイクロコンピュータ(以下マイコン)に搭載されているUART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter)機能を用いることにより、計測したCO2濃度データを、パソコンや制御機器へ出力することが可能です。
また周辺デバイスと高速通信が可能なI2C(Inter-Integrated Circuit)を搭載しており、同一基板内などのように近距離で直結したデバイスとの高速通信を可能にしています。I2Cは、離れた装置間の通信には向いていませんが、UARTでマイコンと接続し、マイコンを介して様々な制御機器・装置と計測データを送受信することが可能です。通信機能をもつマイコンを搭載し、そこから無線でCO2センサ検知データを伝搬することで、遠隔地での操作も可能です。

特徴03

反射板を使用しない内部構造で
センサ校正間隔の長期化を実現

反射板を使用した構造の場合、振動・衝撃によって反射板の角度が少しでもズレたりガスセル内に汚れが蓄積すると、正確な計測が行えません。反射板を使わないシンプルな構造にすることで、経年変化によるセンサ精度への影響を抑え、センサ校正間隔を長期化できます。CDM7160は、米国カルフォルニア州の建築基準法で定められた「校正が必要な間隔が5年に1度」という要求に対応できる期待があります。

特徴04

シンプルな構造で実現する優れたセンサスペック

用 途

CO2センサモジュール「CDM7160」の用途
病院・図書館・公共施設等で測定精度と常時稼働が
求められる場所から、BEMS、HEMSをはじめとした
室内空気制御システムに。

快適な室内環境と省エネルギー化を両立させる換気制御や空調機器、小型計測機などの幅広い用途に対応します。IoT、M2Mにおける環境計測のインプット機器としての活用が見込まれます。

供給体制

全品個別に校正したCO2センサモジュールを供給

校正済みのCO2センサモジュールを供給するため、容易に応用機器に組み込むことができます。

VOC、CO(一酸化炭素)、CO<sub>2</sub>(二酸化炭素)
空気質制御に必要なガスセンサをワンストップで供給可能

低濃度検知が可能な半導体式VOCセンサや、電池駆動可能な電気化学式のCO(一酸化炭素)センサもラインナップに揃えています。VOC、CO(一酸化炭素)、CO2(二酸化炭素)センサを製造しているガスセンサメーカーは世界でも希少な存在です。

VOC CO CO2
半導体式 電気化学式 NDIR式
・TGS2602
・TGS2600
・TGS8100
・TGS5042
・TGS5342
・TGS5141
・CDM7160
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