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描述

目前，許多國(guó)家已經(jīng)或正在制定對(duì)學(xué)校教室、醫(yī)院、公共建筑、酒店和工作場(chǎng)所的二氧化碳最大濃度控制的條款。例如，美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）規(guī)定了在一個(gè)8小時(shí)的工作日里二氧化碳的允許暴露極限（PEL）為5000 ppm（或0．5%）。因?yàn)槿绻梭w暴露在高于這個(gè)水平的二氧化碳環(huán)境中，會(huì)導(dǎo)致人注意力不集中、心率加快、呼吸不暢、頭痛和頭暈等問題。

因此需要通過改變建筑物內(nèi)的空氣來調(diào)節(jié)二氧化碳水平。建筑管理系統(tǒng)（BMS）、需求控制通風(fēng)（DCV）系統(tǒng)和室內(nèi)空氣質(zhì)量（IAQ）設(shè)備通常需要安裝無線連接的電池供電的二氧化碳傳感器設(shè)備。不過這種方式是要付出能源成本的——尤其是當(dāng)進(jìn)入的空氣還必須加熱或冷卻的時(shí)候。這在夜間和周末尤其重要，因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)候建筑物可能沒有完全被占用。DCV或IAQ設(shè)備正越來越多地采用二氧化碳監(jiān)測(cè)儀，以便根據(jù)降低二氧化碳水平的需要來控制空氣質(zhì)量的變化。

傳統(tǒng)的二氧化碳傳感器的工作原理是，使用過濾的白熾光源照亮氣體，并使用光探測(cè)器測(cè)量吸收。然而，使用這種類型的二氧化碳傳感器消耗的能量太高，使得它不能用于便攜或低功耗的應(yīng)用程序。頻繁更換電池所需的設(shè)施管理成本既不切實(shí)際又太昂貴。

建筑管理系統(tǒng)中對(duì)二氧化碳的要求比較高，二氧化碳監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常需要安裝在電力供應(yīng)有限或供應(yīng)成本高昂的地方。市場(chǎng)上對(duì)于能夠利用電池或利用收集技術(shù)產(chǎn)生的能量而長(zhǎng)時(shí)間供電的二氧化碳傳感器有很多的需求。為了降低維護(hù)成本二氧化碳模組，用戶希望CO2傳感器能夠在不需要用戶干預(yù)的情況下自動(dòng)運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)10年。

另外，如果CO2傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)接口的功耗足夠低，那么環(huán)境中存在的環(huán)境能量可以為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備提供幾乎無限的壽命。

無線的二氧化碳傳感器適用于室內(nèi)空氣質(zhì)量系統(tǒng)，其包括四個(gè)主要組件：二氧化碳傳感器、微控制器、低功率無線電模塊及電源。

GSS的二氧化碳傳感器采用固態(tài)超低功率LED光源。這種類型的光源有許多優(yōu)點(diǎn)，特別是在低功耗應(yīng)用中。二氧化碳?xì)怏w被中紅外4． 25微米的光強(qiáng)有力的吸收。GSS制造自己的LED，其專門設(shè)計(jì)為發(fā)出4． 25um的窄波段光。這意味著產(chǎn)生不使用的波長(zhǎng)的光所消耗的能量很少或沒有。這與典型的白熾光源是非常不同的，白熾光源本質(zhì)上是低效的油漆檢測(cè)儀，因?yàn)樗a(chǎn)生的是寬帶光，所以大部分是浪費(fèi)的。來自GSS的固態(tài)傳感器也有更長(zhǎng)的使用壽命，這大大降低了使用壽命維護(hù)成本。

GSS的超高效LED光源也可以使傳感器快速開關(guān)，比傳統(tǒng)的白熾光源快得多。GSS的LED可以在幾秒鐘內(nèi)打開并可用來測(cè)量二氧化碳。這使得用戶能夠在關(guān)閉模塊之前快速讀取數(shù)據(jù)，從而使功耗最小化。

GSS最近專門為低功耗應(yīng)用設(shè)計(jì)了一種新的超低功耗CO2傳感器模塊-COZIR-Blink。該模塊由中紅外LED、光電二極管、光路和單片機(jī)四大部分組成。

GSS的新型COZIR-Blink是專門針對(duì)需要結(jié)合非常低的功耗和高精度測(cè)量二氧化碳的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。這種超低功耗的二氧化碳傳感器可以由小型電池、太陽能電池板或其他能量收集設(shè)備供電，為無線數(shù)據(jù)和控制連接留下足夠的能量。這使得它成為解決低成本分布式建筑管理系統(tǒng)（BMS）、需求控制通風(fēng)（DCV）和室內(nèi)空氣質(zhì)量（IAQ）系統(tǒng)的新需求的理想選擇。

在典型的應(yīng)用中二氧化碳模組氨氣檢測(cè)儀，例如HVAC，用戶可能希望每分鐘讀取一次數(shù)據(jù)，COZIR-Blink的功耗要求可以低至417uW /次。通過設(shè)置降低測(cè)量精度的裝置或增加測(cè)量間隔二氧化碳模組，可以進(jìn)一步降低功耗。

二氧化碳?xì)怏w通過頂部表面的一個(gè)孔進(jìn)入光腔，來自LED的光被注入含有二氧化碳?xì)怏w的光腔中。光電二極管檢測(cè)通過光腔的光。來自光電二極管的信號(hào)由微控制器進(jìn)行數(shù)字化，并與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考電平進(jìn)行比較。最終微控制器計(jì)算出光腔內(nèi)的CO2濃度。

COZIR-Blink二氧化碳傳感器模塊的誕生使得用戶可以將CO2測(cè)量的功耗降低到前所未有的水平。二氧化碳模塊可以使用脈沖供電，允許用戶從休眠狀態(tài)喚醒該產(chǎn)品，讀取讀數(shù)，然后再次完全斷電。

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