Princípy fungovania snímačov kvality vzduchu
Meranie koncentrácie oxidu uhličitého – princíp NDIR
NDIR = Non-Dispersive Infrared, nerozptýlené infračervené svetlo
Tieto snímače pracujú na princípe merania útlmu infračerveného žiarenia (o špecifickej vlnovej dĺžke) vo vzduchu. Snímače pozostávajú zo zdroja infračerveného žiarenia (žiarovka), svetlo-vodnej trubice a infračerveného detektora s príslušným filtrom. Signál z infračerveného detektora sa ďalej zosilňuje a potom sa pomocou ďalšej elektroniky vyhodnocuje útlm žiarenia, ktorý je zapríčinený kolíziou s oxidom uhličitým. Na tomto základe sa vypočíta aktuálna koncentrácia CO2 vo vzduchu. Pre zjednodušenie – čím viac CO2, tým viac sa utlmuje infračervené žiarenie.
Snímače NDIR sú všeobecne veľmi presné a dlhodobo stabilné. Výhodou je, že merajú koncentráciu už od nulovej hodnoty a zvládnu merať aj vysokú koncentráciu CO2. V súčasnej dobe máme princíp NDIR aplikovaný vo všetkých snímačoch koncentrácie oxidu uhličitého. Ich stabilita a životnosti je viac ako 10 rokov.
Elektrochemické snímače – meranie prchavých organických látok a vlhkosti
Tieto snímače zvyčajne pozostávajú z elektrochemického článku s tuhým elektrolytom (= roztoky alebo taveniny, ktoré vedú elektrický prúd). Tento článok je prídavným žhavením vyhrievaný na pracovnú teplotu. Na elektródach článku dochádza k chemickým reakciám podobným ako v palivovom článku, kedy sa spotrebováva kyslík a na elektródach článku vzniká elektromotorická sila. Meraním tejto elektromotorickej sily pomocou špeciálnej elektroniky sa potom zisťuje koncentrácia CO2 vo vzduchu. Hlavnou prednosťou týchto snímačov je vysoká citlivosť a vynikajúca selektivita na oxid uhličitý. Sú zvyčajne lacnejšie ako snímače NDIR, avšak s výrazne nižšou životnosťou (cca 2 roky) a presnosťou. Preto sme od týchto snímačov upustili. Snímače pracujúce na elektrochemickom princípe pracujú až od cca 400ppm, čo vzhľadom ku koncentrácii vo vonkajšom vzduchu, ktorá je okolo 360-400ppm, vôbec nevadí.
Elektroakustické snímače
Elektroakustické snímače pracujú na princípe vyhodnocovania zmien frekvencie ultrazvuku v mechanickom rezonátore. Pomocou elektroniky sa vyhodnocuje zmena frekvencie ultrazvukových vĺn a na základe závislosti zmeny frekvencie na koncentrácii CO2 vo vzduchu sa určuje aktuálna koncentrácia CO2.
Hlavnou prednosťou týchto snímačov je dlhodobá stabilita bez nutnosti rekalibrácie.
Výstupy snímačov
Snímače všetkých typov majú zvyčajne spojitý napäťový výstup (0-10 V) alebo prúdový výstup (0-20 / 4-20 mA), pomocou ktorého odovzdávajú informáciu o hodnote koncentrácie CO2 vo vzduchu nadriadenému ventilačnému systému.