红外CO2传感器使用说明

1、 红外红外 CO2 传感器传感器使用说明书使用说明书 V1.0 目 录1 1 概述概述 .2 22 2 技术参数技术参数.3 33 3 结构尺寸图结构尺寸图.4 44 4 信号输出信号输出.5 55 5 校准校准 .9 96 6 安装说明安装说明.11117 7 维护保养应注意的事项维护保养应注意的事项 .11111 1概述概述KSD-102 是一款基于 NDIR 红外吸收原理的气体检测模组，适合检测室温条件下气体环境中的二氧化碳浓度。KSD-102 采用专利设计的光学腔体、进口的光源和双通道探测器，实现了空间上双光路参比补偿。SKA-202 具有很好的选择性，无氧气依赖性，寿命长。KSD10

2、2 具有 UART、IIC 数字输出、模拟电压输出以及 PWM 频率输出方式，方便客户选择应用；SKA-202 提供给客户零点校准、灵敏度校准和清洁空气校准命令，并且提供客户一个手动校准的 MCDL 管脚，方便客户在使用室外自由流动清洁空气对传感器模组进行相对零点校准；KSD-102 体积小适合安装在便携式仪器中使用；KSD-102 采用对流式扩散方式，气体交换速度快，模组响应时间快。 KSD-102 可广泛应用于暖通制冷与室内空气质量监测、农业及畜牧业生产过程监控以及农产品储藏状态监控、可安装于家庭网络、通风系统、控制器、壁挂使用、机器人、汽车等应用场合，也可应用于其它装置控制空气质量或者缺

3、氧监控。 2 2技术参数技术参数工作条件描述符号数值单位储存温度Tstg-20 to 80C操作温度TA-10 to +50C操作湿度HA0 to 90% RH操作压力PA0.8 to 1.2ATM电气特征描述符号最小典型最大单位供电Vs4.555.5V光源电流Iavg506070mA频率F0.20.331Hz预热twarm90120180sec性能特征描述最小典型最大单位探测范围20001000050000ppm测量精度20ppm5%真值50ppm5%真值300ppm5%真值ppmT90扩散-2040秒零点50ppm重复性50% FS-5%测量值-零点-2-100ppm /C温度系数(050

4、C)50% FS-1-% 测量值 /C寿命3510年 3 3结构尺寸图结构尺寸图 4 4信号输出信号输出信号输出：模拟电压输出，IIC输出， UART输出，PWM输出。接口定义：PIN 编号 功能说明 1/3 +5V VCC 2/4/9 GND 5 TTL RXD (3.3V) 6 TTL TXD (3.3V) 7 I2C SCL (3.3V) 8 I2C SDA (3.3V) 10 模拟输出（03.3V） 11/12 保留 13 清洁空气相对校准功能管脚，手动校准 14 PWM 输出 注：当模块为冷启动时，预热时间不小于 2 分钟4.1 模拟电压输出模拟电压输出DAC 输出电压范围（0V3.

5、3V） ，对应气体浓度（0100 % FS） ，输出范围和对应关系都可以根据用户需要程序调整。4.2 IIC 输出输出模块工作于IIC的从机模式，可以与外部的MCU相联，内部含上拉电阻。模块器件从机地址是：0 x31从机地址格式从机地址格式：BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT00110001R/W BitR/W Bit: Read = 1/Write = 0模块的写操作地址是：0 x62，读操作地址是：0 x63。主机发送时序主机发送时序：1）发送开始信号2）发送地址写（从机地址+ R/W Bit(0) = 0 x62）和检查应答3）发送读命令（ASCIIR: 0

6、x52)）和检查应答4）发送停止信号5）发送开始信号6）发送地址读（从机地址 + R/W Bit(1) = 0 x63）和检查应答7）从模块读7个字节并发送应答 CO2浓度 保留 保留 保留 保留0 x08浓度高字节浓度低字节0 x000 x000 x000 x008）发送停止信号4.3 UART 通讯通讯 波特率：38400bps，8 位数据，1 位停止位，无校验位数据为 ASCII 输出，每帧数据字节数不固定，32 开头，rn 结尾分为主动上传和问答式 2 种方式，客户自选。4.3.1 传感器主动上传浓度值，数据传感器主动上传浓度值，数据 ASCII 码形式输出，格式如下码形式输出，格式如

7、下:3232xxXxx32ppmrn其中 32 为空格的 ASCII 码，输出以换行符结尾例如： 输出 12345 ppm 格式如下：12345 ppm0 x20, 0 x20, 0 x31, 0 x32, 0 x33, 0 x34, 0 x35, 0 x20, 0 x70, 0 x70, 0 x6d, 4.3.2 问答式问答式 （自动上传和问答式输出选择一种方式，默认是主动上传）（自动上传和问答式输出选择一种方式，默认是主动上传） 发送发送 16 进制：进制：235237363521 返回返回3232xxxxx32ppmrn其中 32 为空格的 ASCII 码，输出以换行符结尾4.4 PWM

8、 输出输出管脚 14 为 PWM 波形输出，定义如下 CO2 浓度输出范围 ： 0ppm to 50000ppm CO2 周期 ： 1001 ms 5% 周期起始段高电平输出 :0.5ms (名义上) 中部周期:1000.0ms 2% 周期结束段低电平输出 :0.5ms (名义上) 如何通过 PWM 获得当前 CO2 浓度值的计算公式： Cppm =50000（TH-0.5ms）/(TH+TL-1ms)， 其中： Cppm 为通过计算得到的 CO2 浓度值，单位为 ppm； TH 为一个输出周期中输出为高电平的时间； TL 为一个输出周期中输出为低电平的时间；1001ms0.5ms0.52ms

9、0ppm0.5ms0.52ms0.54ms0.54ms999.5ms1000.0ms1000.5ms0.5ms1ppm2ppm49950ppm49975ppm50000ppm1001msPWM 输出图示5 5校准校准5.15.1 氮气中绝对零点校准氮气中绝对零点校准STACommandCheckSumEND0 x230 x570 x310 x360 x360 x21STA： 0 x23 表示命令开始Command：0 x57 0 x31 命令状态：0 x57，表示写； 命令代码：0 x31，表示在纯氮气中进行零点校准。CheckSum：0 x36 0 x36 校验值：CheckSum 为除 S

10、TA 和 END 之 外的所有数据异或值的 ASCII 码END: 0 x21表示命令结束零点校准命令在通氮气 5 分钟后发送。5.25.2 灵敏度灵敏度 SPANSPAN 点校准点校准STACommandGas CctnCheckSumEND0 x230 x570 x32GC1GC2GC3GC4GC5HL0 x21STA： 0 x23 表示命令开始Command：0 x57 0 x31 命令状态：0 x57，表示写； 命令代码：0 x32，表示在进行 SPAN 点校准。Gas Cctn：表示通入标气的浓度值，单位是 ppm，比如：标气浓度为 5335ppm，进行灵敏度校准，此时 Gas Cc

11、tn中的数据为 5335 的 ASCII 码，即 0 x30,0 x35,0 x33,0 x33,0 x35。命令形式如下：STACommandGas CctnCheckSumEND0 x230 x570 x320 x300 x350 x330 x330 x350 x350 x350 x21 CheckSum：0 x35 0 x35 校验值：CheckSum 为除 STA 和 END 之 外的所有数据异或值的 ASCII 码END: 0 x21 表示命令结束SPAN 校准命令在通标气 5 分钟后发送。5.35.3 空气中手动校准空气中手动校准当传感器在清洁的空气中放置，输出浓度值稳定时，输出浓

12、度值与实际浓度值有较大偏差（比如：客户认为当前的实际浓度值为 500ppm 左右，而测量 值是 1000ppm）时可以使用手动校准功能，把当前值校准为程序中默认的420ppm。使用方法：把 Pad11（即：A/MCDL）脚接地 5s 以上，则当前测量值即为420ppm。注意：校准时不要正对传感器进气孔呼气，否则会出现校准偏差较大5.45.4 命令字校准命令字校准清洁空气校准命令或者叫单点校准，校准点可以任意一个浓度，单位是 ppm。命令是由 16 进制数组成， 格式： 235735 3X3X3X3X3X Y Y Y Y 21 235735 是该命令的开头，23 表示命令，57 表示写入，35

13、表示清洁空气校准；21 是命令结尾。3X3X3X3X3X 的 XXXXX 是表示任意浓度，单位是 ppm比如 517ppm， 那么这部分应该写成 3030353137，89321ppm， 就写成 3839333231 表示YYYY 是除了开头的 23 和结尾的 21，其余所有 57353X3X3X3X3X 异或运算结果的 ASCII 码，比如 350ppm 的异或结果是 54，对应的 ASCII 码为 3534那么 YYYY 部分就写成 3534举例如下2357353030333030353121 空气 300ppm2357353030333530353421 空气 350ppm2357353030333830353921 空气 380ppm2357353030343030353621 空气 400ppm2357353030343230353421 空气 420ppm 2357353030343530363321 空气 450ppm2357353030363030353421 空气 600ppm注意：校准时不要