Module capteur de détection de concentration d' ozone MIKROE4654

Découvrez le capteur de concentration d'ozone MIKROE4654, une solution performante et compacte pour la surveillance et la détection de ce gaz dans divers environnements.

Le module Ozone 3 Click est une carte d'extension compacte adaptée à la détection et à la surveillance de la concentration d'ozone. Cette carte intègre le 3SP-O3-20, un capteur de gaz électrochimique ultra-fin et haute performance de SPEC Sensors, accompagné du LMP91000, un circuit analogique de précision intégré (AFE) spécialement conçu pour ce type d'application. Ce dernier fournit la tension de référence requise par le capteur et offre le choix entre une sortie analogique issue de l'AFE et amplifiée par un amplificateur opérationnel à faible bruit, et une sortie numérique provenant d'un convertisseur analogique-numérique SAR 12 bits. Cette carte Click™ constitue une solution idéale pour la surveillance dans les domaines de la santé, de l’environnement, de l’industrie et des applications résidentielles.

Ozone 3 Click est compatible avec une bibliothèque conforme au mikroSDK, qui inclut des fonctions simplifiant le développement logiciel. Cette carte Click™ est livrée comme un produit entièrement testé, prêt à être utilisé sur un système équipé d’un socket mikroBUS™.

Fonctionnement du capteur

Ozone 3 Click repose sur le capteur électrochimique ultra-fin haute performance 3SP-O3-20 (110-407) de SPEC Sensors, capable de détecter des concentrations d'ozone allant jusqu'à 20 ppm. Un capteur électrochimique de ce type génère un courant proportionnel à la fraction volumique du gaz détecté. Ce courant est ensuite converti en tension par le circuit analogique de traitement (AFE), afin d'être échantillonné par le MCU ou converti via un circuit externe de conversion analogique-numérique.

Le capteur offre une très haute sensibilité et un temps de réponse court. Cependant, une exposition prolongée au gaz mesuré améliore la précision des données, particulièrement après une calibration. Il est recommandé de protéger le capteur pour des applications critiques. Dans des conditions idéales, sa durée de vie est illimitée, mais en usage réel, sa durée de fonctionnement prévue dépasse cinq ans (10 ans à 23 ± 3 ˚C et 40 ± 10 % d'humidité relative).

Ozone 3 Click communique avec le MCU via l'interface série I2C grâce au LMP91000, un circuit AFE configurable pour les applications de détection chimique basse consommation de Texas Instruments. Ce circuit génère une tension de sortie proportionnelle au courant du capteur. La tension entre l’électrode de référence (RE) et l’électrode de travail (WE) du capteur 110-407 est maintenue constante, grâce au circuit de polarisation réglable, car ce type de capteur fonctionne de manière optimale avec une tension de polarisation fixe.

Composants additionnels

Cette carte Click™ intègre également deux circuits supplémentaires :

• Le MCP3221, un convertisseur analogique-numérique 12 bits à registre d'approximation successive de Microchip.
• Le OPA344, un amplificateur opérationnel rail-to-rail à alimentation unique de Texas Instruments.

La broche RST du socket mikroBUS™, connectée à la broche MEMB du LMP91000, permet d’activer l’interface I2C. Lorsqu’elle est à un niveau logique bas (LOW), la communication I2C est activée, et le MCU hôte peut émettre une condition de démarrage (START). La broche RST doit rester en état LOW pendant toute la communication.

Un interrupteur embarqué, nommé AN SEL, permet de sélectionner le circuit IC vers lequel la broche VOUT du LMP91000 est acheminée :

• En position ADC, VOUT est connecté à l’entrée du MCP3221 ADC, ce qui permet de lire la tension via l’interface I2C sous forme numérique.
• En position AN, VOUT est connecté à l’entrée de l’OPA344, dont la sortie fournit un gain unitaire stable, servant de tampon pour que le MCU échantillonne la tension via la broche AN du socket mikroBUS™.

Cette carte Click™ peut fonctionner avec des niveaux logiques de 3,3 V et 5 V, sélectionnables via le cavalier VCC SEL, permettant une compatibilité avec les MCUs fonctionnant sous ces deux tensions. De plus, elle est accompagnée d’une bibliothèque contenant des fonctions faciles à utiliser et un code d’exemple qui peut servir de référence pour des développements ultérieurs.

Caractéristiques

• Interface : Analogique, I2C
• Capteur : 3SP-O3-20
• Compatible : mikroBUS™
• Tension d'entrée : 3,3V / 5V
• Dimensions : 57,15 x 25,4 mm
• Poids : 19 g

Note importante : Ce capteur est exclusivement conçu, prévu et autorisé pour de l'évaluation (étude pédagogique). Ce dernier n'est pas conçu, ni prévu, ni autorisé pour être intégré au sein d'une quelconque autre application, ni dans un produit fini.