二氧化碳传感器模块COZIR-Blink用于低成本分布式建筑管理系统

目前，许多国家已经或正在制定对学校教室、医院、公共建筑、酒店和工作场所的二氧化碳最大浓度控制的条款。例如，美国职业安全与健康管理局（OSHA）规定了在一个8小时的工作日里二氧化碳的允许暴露极限（PEL）为5000 ppm（或0．5%）。因为如果人体暴露在高于这个水平的二氧化碳环境中，会导致人注意力不集中、心率加快、呼吸不畅、头痛和头晕等问题。

因此需要通过改变建筑物内的空气来调节二氧化碳水平。建筑管理系统（BMS）、需求控制通风（DCV）系统和室内空气质量（IAQ）设备通常需要安装无线连接的电池供电的二氧化碳传感器设备。不过这种方式是要付出能源成本的——尤其是当进入的空气还必须加热或冷却的时候。这在夜间和周末尤其重要，因为在那个时候建筑物可能没有完全被占用。DCV或IAQ设备正越来越多地采用二氧化碳监测仪，以便根据降低二氧化碳水平的需要来控制空气质量的变化。

传统的二氧化碳传感器的工作原理是，使用过滤的白炽光源照亮气体，并使用光探测器测量吸收。然而，使用这种类型的二氧化碳传感器消耗的能量太高，使得它不能用于便携或低功耗的应用程序。频繁更换电池所需的设施管理成本既不切实际又太昂贵。

建筑管理系统中对二氧化碳的要求比较高， 二氧化碳监测系统通常需要安装在电力供应有限或供应成本高昂的地方。市场上对于能够利用电池或利用收集技术产生的能量而长时间供电的二氧化碳传感器有很多的需求。为了降低维护成本，用户希望CO2传感器能够在不需要用户干预的情况下自动运行长达10年。

另外，如果CO2传感器和无线网络接口的功耗足够低，那么环境中存在的环境能量可以为远程监控设备提供几乎无限的寿命。

无线的二氧化碳传感器适用于室内空气质量系统，其包括四个主要组件：二氧化碳传感器、微控制器、低功率无线电模块及电源。

GSS的二氧化碳传感器采用固态超低功率LED光源。这种类型的光源有许多优点，特别是在低功耗应用中。二氧化碳气体被中红外4． 25微米的光强有力的吸收。GSS制造自己的LED，其专门设计为发出4． 25um的窄波段光。这意味着产生不使用的波长的光所消耗的能量很少或没有。这与典型的白炽光源是非常不同的，白炽光源本质上是低效的，因为它产生的是宽带光，所以大部分是浪费的。来自GSS的固态传感器也有更长的使用寿命，这大大降低了使用寿命维护成本。

GSS的超高效LED光源也可以使传感器快速开关，比传统的白炽光源快得多。GSS的LED可以在几秒钟内打开并可用来测量二氧化碳。这使得用户能够在关闭模块之前快速读取数据，从而使功耗最小化。

GSS最近专门为低功耗应用设计了一种新的超低功耗CO2传感器模块-COZIR-Blink。该模块由中红外LED、光电二极管、光路和单片机四大部分组成。

GSS的新型COZIR-Blink是专门针对需要结合非常低的功耗和高精度测量二氧化碳的应用而设计的。这种超低功耗的二氧化碳传感器可以由小型电池、太阳能电池板或其他能量收集设备供电，为无线数据和控制连接留下足够的能量。这使得它成为解决低成本分布式建筑管理系统（BMS）、需求控制通风（DCV）和室内空气质量（IAQ）系统的新需求的理想选择。

在典型的应用中，例如HVAC，用户可能希望每分钟读取一次数据，COZIR-Blink的功耗要求可以低至417uW /次。通过设置降低测量精度的装置或增加测量间隔，可以进一步降低功耗。

二氧化碳气体通过顶部表面的一个孔进入光腔，来自LED的光被注入含有二氧化碳气体的光腔中。光电二极管检测通过光腔的光。来自光电二极管的信号由微控制器进行数字化，并与存储在存储器中的参考电平进行比较。最终微控制器计算出光腔内的CO2浓度。

COZIR-Blink二氧化碳传感器模块的诞生使得用户可以将CO2测量的功耗降低到前所未有的水平。二氧化碳模块可以使用脉冲供电，允许用户从休眠状态唤醒该产品，读取读数，然后再次完全断电。

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