====== Snímač koncentrace CO2 ======

Běžné měřící metody koncentrace plynů používají převážně dva principy buď [[https://en.wikipedia.org/wiki/Electrochemical_gas_sensor|elektrolytické měření]] v pevném elektrolytu. Takové senzory vypadají obvykle následovně: 

{{:cs:modules:sensors:co2_sensor_c.jpg?400|}}

A nebo [[https://en.wikipedia.org/wiki/Nondispersive_infrared_sensor|optické NDIR měření]]. Zástupci těchto senzorů vypadají následovně: 

{{:cs:modules:sensors:mh-z19.jpg?300|}} {{:cs:modules:sensors:mh-z14.jpg?300|}}

Elektrochemické senzory mají výhodu, že jsou obvykle velmi levné a odolné. Jejich nevýhodou je poměrně velká energetická spotřeba, protože elektrolyt se musí neustále vyhřívat na pracovní teplotu. Jsou také poměrně nepřesné, protože v nich s časem dochází k chemickým změnám.

Oproti tomu optické senzory těmito problémy netrpí, ale zase jsou citlivé na čistotu měřeného plynu. 


===== MH-Z19 =====

V MLABu jsme se rozhodli vyzkoušet optický NDIR snímač [[https://revspace.nl/MHZ19|MH-Z19]]. Jeho výstupem je digitální hodnota vyčítaná přes UART rozhraní. Senzor měří sám v 5s intervalech a jednou za 24 hodin se "autokalibruje". Další podrobnosti a komunikační protokol jsou popsány v [[http://www.winsen-sensor.com/d/files/infrared-gas-sensor/mh-z19b-co2-ver1_0.pdf|datasheetu MH-Z19B]]


{{:cs:modules:sensors:usb232r01b_mh-z19.jpg?400| Snímač CO2 MH-Z19 připojený do MLABu}}

Pro základní vyčítání snímače lze ale využít následující Python skript: 

<code>
#!/usr/bin/env python
# http://eleparts.co.kr/data/design/product_file/SENSOR/gas/MH-Z19_CO2%20Manual%20V2.pdf
import serial
import time

def mh_z19():
  ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB1',
                      baudrate=9600,
                      bytesize=serial.EIGHTBITS,
                      parity=serial.PARITY_NONE,
                      stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
                      timeout=1.0)
  #ser.write("\xff\x01\x99\x00\x00\x00\x07\xD0\x8F") # set measurement range to 0-2000ppm 
  time.sleep(1)
  while 1:
    result=ser.write("\xff\x01\x86\x00\x00\x00\x00\x00\x79")
    s=ser.read(9)
    if s[0] == "\xff" and s[1] == "\x86":     
        return {'co2': ord(s[2])*256 + ord(s[3]), 'temp': ord(s[4])-40 }
    break

if __name__ == '__main__':
    try:
        while True:
            value = mh_z19()
            print "CO2:", value["co2"], "ppm", "Temp:", value["temp"]
            time.sleep(6)
    except KeyboardInterrupt:
	    sys.exit(0)
</code>

Výstupem tohoto skriptu je naměřená koncentrace CO2 a teplota v [[https://cs.wikipedia.org/wiki/Parts_per_million|jednotkách ppm]] a stupních Celsia. Příkladem je třeba následující výstup:

<code>
CO2: 859 ppm Temp: 20
CO2: 860 ppm Temp: 20
CO2: 860 ppm Temp: 20
CO2: 860 ppm Temp: 20
CO2: 860 ppm Temp: 20
CO2: 860 ppm Temp: 20
CO2: 860 ppm Temp: 20
CO2: 862 ppm Temp: 20
CO2: 863 ppm Temp: 20
CO2: 864 ppm Temp: 20
CO2: 864 ppm Temp: 20
CO2: 864 ppm Temp: 20
CO2: 864 ppm Temp: 20
</code>

Čidlo lze také vyčítat pomocí nástroje [[cs:esp#espeasy|ESPEasy]], což je programový balík založený na Arduinu a mikrokontroleru ESP8266. Výsledkem pak může být například takovýto graf: 

{{:cs:modules:sensors:co2_levels.png?600|}}

Na grafu je vidět, že čidlo je velmi citlivé na závany vzduchu. V době měření grafu bylo v místnosti společně s čističkou vzduchu, která byla zapnutá přibližně od 15:30, jak ukazují hodnoty s velkým rozptylem. Umístěním čidla do obalu, který brání přímému průtoku vzduchu a umožňuje pouze difuzi, lze tomuto jevu předejít.

<WRAP center round help 80%>
Pro tento projekt je dostupná profesionální podpora od firmy [[http://www.ust.cz/about.cs.php|Universal Scientific Technologies s.r.o.]]
</WRAP>