Multi-Gassensor SGP30

Der Multi-Gassensor SGP30 (hier auf einem Board) kann mittels eines Metalloxid(MOX)-Halbleiter-Gassensorelements flüchtige organische Verbindungen (TVOC), äquivalent berechnete Kohlendioxid-Konzentration (eCO₂) messen. Darüber hinaus misst er Ethanol bzw. H₂-Konzentration zwischen 0 und 1000 ppm.

Features laut Hersteller

• Sensiron SGP30 TVOC and eCO₂ sensor
• TVOC-Messbereich: 0-60000 ppb
• eCO₂-Messbereich: 400-60000 ppm
• Sampling-Rate: 1Hz
• I²C-Schnittstelle (Adresse: 0x58)
• Spannungsversorgung: 3,3V bis 5V

Hinweise

• Der eCO₂-Wert wird auf der Basis der H₂-Konzentration berechnet und ist daher kein echter CO₂-Sensor für den Laborgebrauch.
• Obwohl der Sensor nach ca. 15 Sekunden brauchbare Ergebnisse liefert, wird vom Hersteller empfohlen, den Sensor erst nach 24 Stunden Betrieb produktiv zu verwenden.
• Nach meinen Messungen verbraucht das Sensor-Board dauerhaft ca. 45mA, dies sollte v.a. bei Projekten mit anderen Sensoren und Komponenten berücksichtigt werden.

Aufbau

Verwendete Bauteile

• Grundlegende Werkzeuge und Hilfsmittel
• Arduino UNO oder kompatible
• SGP30-Sensor (es gibt viele verschiedene Modelle)
• Steckkabel ("Jumperkabel")
• Steckbrett ("Breadboard")

Anschlüsse

Messungen

Library "RobTillaart/SGP30"

Die folgenden Messungen werden mir der Library RobTillaart/SGP30 durchgeführt:

#include "SGP30.h"

SGP30 SGP;

void setup()
{
   SGP.begin();
   SGP.GenericReset();

   Serial.begin(9600);
   Serial.println("TVOC\teCO2\tH2\tETH");
}

void loop()
{
   SGP.measure(true);

   Serial.print(SGP.getTVOC());
   Serial.print("\t");
   Serial.print(SGP.getCO2());
   Serial.print("\t");
   Serial.print(SGP.getH2());
   Serial.print("\t");
   Serial.println(SGP.getEthanol());

   delay(500);
}

Library "Adafruit_SGP30"

Die folgenden Messungen werden mir der Library Adafruit_SGP30 durchgeführt:

#include <Wire.h>
#include "Adafruit_SGP30.h"

Adafruit_SGP30 sgp;
int counter = 0;

void setup()
{
   Serial.begin(9600);
   if (!sgp.begin()) {
      Serial.println("Sensor not found!");
      while (true);
   }
}

void loop()
{
   if (!sgp.IAQmeasure()) {
      Serial.println("Measurement failed");
      return;
   }
   if (!sgp.IAQmeasureRaw()) {
      Serial.println("Raw Measurement failed");
      return;
   }

   Serial.print("TVOC=" + String(sgp.TVOC) + "ppb - ");
   Serial.print("eCO2=" + String(sgp.eCO2) + "ppm - ");
   Serial.print("H2=" + String(sgp.rawH2) + " - ");
   Serial.println("ETH=" + String(sgp.rawEthanol));

   counter++;
   if (counter == 10) {
      counter = 0;

      uint16_t TVOC_base, eCO2_base;
      if (!sgp.getIAQBaseline(&eCO2_base, &TVOC_base)) {
         Serial.println("Failed to get baseline readings");
         return;
      }

      Serial.println("--------------------------------------------------");
      Serial.print("Baseline values:\neCO2: 0x");
      Serial.println(eCO2_base, HEX);
      Serial.print("TVOC: 0x");
      Serial.println(TVOC_base, HEX);
      Serial.println("--------------------------------------------------");
   }

   delay(1000);
}

Wärme-Signaturen

Nach kurzer Zeit des Betriebs erreicht das Zentrum des SGP30-Sensors eine Temperatur von über 80°C:

Unabhägig vom SGP30 wird der USB/Seriell-Wandler (MEGA16U2) durch die intensive Verwendung der seriellen Schnittstelle auch warm: