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CO2传感器村田CO2传感器的特点和优势

村田的NDIR方式CO2传感器具有优异的耐久性和长期稳定的精度,并且采用了利用参考光的自动校正方式,特别是它将已成为严重问题的校正实现了免维护(已获专利)。即使在校正困难的地方也非常适合用于长期、连续测量CO2浓度。

在CO2传感器中的需求和村田的优势

农业温室和楼宇管理的环境“对电子元件要求严格”且“维护作业困难”,测量值容易出现偏差。这就是为什么“耐久性”和“免维护自动校正”非常有价值的原因。

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一般性CO2传感器的问题点 背景 村田CO2传感器的优势
  • 容易坏
  • 测量位置容易发生漂移
  • 高温高湿、发生瞬时停止
  • 对电子元件来说非常恶劣的环境
  • 配备浪涌电路
  • 电路板上有防潮涂层
  • 设计寿命:农业3年 / BEMS10年
  • 不需要基准气体
  • 使用参考光的自动校正功能
  • 无法校正或需要进行手动基准气体校正或大气校正
  • 传感器设置在宽大的温室中、高处或管道中,取出和维护传感器的作业非常困难
  • 不需要基准气体
  • 使用参考光的自动校正功能
  • 即使有自动校正,结果仍然会发生漂移
  • 光合作用导致浓度降至400ppm以下,自动校正无法正常工作
  • 自动校正机构劣化
  • 采用专有的1个光源、1条光路和1个受光元件的双波长方式(正在申请专利)
  • 优异的自动校正功能

村田专有的双波长校正解决了校正方式问题

在夜间或因通风而导致浓度降至室外空气水平(约400ppm)的环境下,如果使用将下限浓度视为400ppm并对浓度标准曲线进行修正的“大气校正(ABC方式)”,在与人类生活环境有很大差异的农业温室内,由于植物的光合作用会导致“下限浓度<室外空气水平”,因此存在无法使用的问题。
此外,由于光路和受光元件的劣化,即使进行强制复位,仍然会存在漂移的倾向。村田制作所的CO2传感器采用双波长校正方式,不仅可以重置数值,还可以重置光源、光路和受光元件的漂移倾向。

[大气校正方式]

大气校正方式图

[方式比较]

方式比较图

村田专有的自动校正功能可降低维护成本

[传统的CO2传感器]

  • 传感器值不稳定
  • 销售公司的支持人员到访农户、企业,进行校正和更换
  • 客户要求维护联系支持中心
  • 对销售公司来说,会产生客户中心的运营费和维护费用

[村田的CO2传感器]

  • 传感器值准确,不会发生漂移
  • 销售公司支持工作大幅减少
  • 客户不会要求维护
  • 对销售公司来说,能大幅减少客户中心的运营费和维护费用

专有结构带来的村田CO2传感器特点

特别注重细节的专有结构

专有的“1个光源、1条光路、1个元件、双波长”结构将测量光和参考光的条件遏制到超小,并能准确掌握漂移因素的影响。

内部结构图
专有的“1个光源、1条光路、1个元件、双波长”结构图

只用打开电源即可简单设置,每日自动校正,因此能减轻负担

[只用连接电源]

只用连接电源的图

[每日自动校正]

每日自动校正的图

不易受温度和CO2浓度的影响

实现了个体差异小、精度高且温度稳定性优良的CO2传感器。

[初始特性评估]

村田的CO2传感器

村田的CO2传感器初始特性评估图

一般的CO2传感器

一般的CO2传感器初始特性评估图

耐受高温和高湿

村田的CO2传感器即使在高温高湿环境下进行2000小时的可靠性测试也具有优良的长期稳定性。

[可靠性评估]
高温高湿负荷试验:50°C,95%RH,12V

村田的CO2传感器

村田的CO2传感器图表,用于高温高湿负荷试验:50°C,95%RH,12V

一般的CO2传感器

一般的CO2传感器图表,用于高温高湿负荷试验:50°C,95%RH,12V

高湿负荷试验:50°C,12V

村田的CO2传感器

村田的CO2传感器图表,用于高温高湿负荷试验:50°C,12V

一般的CO2传感器

一般的CO2传感器图表,用于高温高湿负荷试验:50°C,12V
  • 基准值1000ppm → ±(30ppm+读数的2.5%)= ±55ppm

即使长期使用也能承受高温高湿

在农业温室环境评估中,发现同类产品受湿度影响很大,影响程度因产品而异,而村田的CO2传感器没有出现受到湿度影响的评估结果。

[使用在温室环境下使用1年后的CO2传感器进行评估(评估合作:TOYOTANE研究农场)]

25°C 50%RH→85%RH

25°C,50%RH to 85%RH图

40°C 50%RH→85%RH

40°C,50%RH to 85%RH图
  • 同类产品1和2来自同一制造商

即使长期使用后,误差和漂移也较小

将产品在栽培西红柿的温室中设置了1年,在栽培玫瑰的温室中设置了2年,经过长期运行后,对CO2浓度特性和温度特性进行评估后发现,在CO2浓度范围和工作温度范围这两个方面均没有产生导致特性变动的漂移倾向,充分满足±(30+读数的2.5%)的实际值。

[在实际农业现场中的测量结果]

CO2浓度特性

CO2浓度特性图

温度特性

温度特性图
  • 由TOYOTANE研究农场提供
  • 基准值1000ppm → ±(30ppm+读数的2.5%)=±55ppm

在管道设置环境中运行1年,然后使用1000ppm的基准气体进行测量,结果表明在管道设置环境中为 ±50ppm/年@1000 ppm。(包括测量误差)

[在实际BEMS现场中的测量结果]

在实际BEMS现场中的测量结果图1
  • 由户田建设提供
在实际BEMS现场中的测量结果图2
  • 由阿自倍尔提供
  • 基准值1000ppm → ±(30ppm+读数的2.5%)=±55ppm