Tvoc что это в воздухе
Обзор датчика качества воздуха CCS811, CO2, TVOC
Автор: Сергей · Опубликовано 29.05.2021 · Обновлено 03.06.2021
В этой статье расскажу о датчике CCS811, данный датчик представляет собой газовый сенсор, с помощью которого можно осуществить мониторинг качества воздуха в помещение.
Технические параметры:
Описание датчика качества воздуха CCS811
Модуль собран на небольшой плате, габариты которой всего 14 мм на 20 мм. В центр установлен датчик CCS811 (производитель AMS) в корпусе LGA, 2.7 x 4.0 мм, так же, на модуле установлена минимальная обвязка, такие как резисторы для подтяжки шины I2C, конденсаторы и так далее.
Теперь расскажу о самом чипе CCS811, состоит он из двух основных блоков: датчика MOX (Metal Oxide Semiconductor) и микроконтроллера (MCU), который в свою очередь содержит АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и интерфейс I2C. Данный датчик способен измерять TVOC (уровень загрязнения атмосферного воздуха) в диапазоне в диапазоне 0…1187 ppb и eCO2 (концентрация углекислого газа в диапазоне 400…8192 ppm.
Что такое TVOC:
Аббревиатура TVOC (VOC) volatile organic compounds показывает сколько летучих органических веществ в воздухе, выделяемые из новых продуктов и строительных материалов (ковры, мебель, краски и растворители, а также чистящие средства. По сути, это быстрый способ оценки качества воздуха в помещении, на рисунке ниже приведен некоторые уровни TVOC и рекомендации к ним.
Назначение контактов:
► Vcc — Источник питания для модуля, 3.3В;
► GND — Заземление модуля;
► SCL — Последовательная тактовая линия, используемая для обеспечения тактового импульса для связи;
► SDA — Последовательный адрес данных, используемый для передачи данных через связь;
► WAK — активный низкий уровень;
► INT — Прерывание, активный низкий уровень;
► RST — Сброс, активный низкий уровень;
► ADD — Выбор адреса устройства (к одной линии I2C можно подключить два CCS811),
Подключение датчика качества воздуха CCS811, CO2, TVOC
Необходимые детали:
► Контроллер NodeMCU v.2 (ESP8266) x 1 шт.
► Датчик качества воздуха CCS811, CO2, TVOC x 1 шт.
► Провод DuPont, 2,54 мм, 20 см, F-M (Female — Male) x 1 шт.
► Кабель USB 2.0 A-B x 1 шт.
Подключение:
Чтобы подключить модуль CCS811 с NodeMCU, необходимо пять проводов. Первым делом подключаем вывод 3.3 В модуля CCS811 к выводу 3.3 В NodeMCU и GND к выводу GND NodeMCU, затем подключаем выводы шину I2C, SDA к выводу D2 и SCL к выводу D1 платы NodeMCU, последним подключаем вывод WAK к GND. Для удобства, приведу схему подключения ниже.
Установка библиотек:
Для работы с датчиком CCS811 необходимо установить библиотеку «SparkFun CCS811 Arduino library», для этого перейдите в Скетч —> Подключить библиотеку —> Управление библиотеками.
В строке поиска введите «CCS811», найдите библиотеку «SparkFun CCS811 Arduino library» и установите данную библиотеку.
Так же, не забываем что необходимо установить NodeMCU в среду разработки Arduino IDE, для этого воспользуйтесь этой статьей. После установки библиотек перезапустите, среду разработки Arduino IDE.
Программа:
Теперь, у нас все готово, копируем скетч в Arduino IDE или скачайте готовый файл и загружаем его в NodeMCU, незабываем указать свои данные сети.
Выбираем монитор-детектор качества воздуха (PM2.5, CO2, TVOC, HCHO): лучшие модели на страже вашего здоровья
$200. Ряд моделей имеет возможность удаленного мониторинга и подключения к системам умного дома.
Если интересна подборка простых моделей, которые измеряют 1-2 параметра, типа монитора качества воздуха Xiaomi PM2.5, прошу написать в комментариях, тогда оформлю отдельную статью. А вот подробный обзор про комбинированное устройство Монитор качества воздуха Honeywell HAQ (6 типов показателей)
Начну список с хорошей качественной модели анализатора-детектора из Поднебесной. Это переносной (ручной) детектор, который сразу отображает несколько параметров: измерение частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе (лазерный датчик), газоанализатор HCHO (формальдегид), летучих веществ (ЛОС/VOC), датчик газа СО2. Есть возможность экспорта лога на MicroSD карту. Встроенный аккумулятор 2200мАч. Есть модификации 4-в-1 и 6-в-1, будьте внимательны.
Простой и практичный беспроводной монитор качества воздуха с измерением параметров содержания HCHO (формальдегид), летучих веществ (ЛОС/VOC) и углекислого газа СО2. Встроенного аккумулятора нет, работает от питания USB. Беспроводное подключение по Wi-Fi (2.4G). В кармане носить не получится, но дома работает непрерывно. Версия JQ-300 отличается наличием дополнительного детектора частиц пыли PM2.5.
Свежая модель портативного детектора-анализатора качества воздуха (2019 года). Оборудован датчиками частиц PM2.5 и PM10 в воздухе (лазерный датчик), газоанализатором формальдегида (HCHO), детектором летучих веществ (ЛОС/VOC), датчиком газа СО2. Простой в использовании, работает от аккумулятора, есть подставка (подножка) для использовании в комнате.
Бюджетная, почти детская модель детектора, цена практически самая низкая из всех, что я смог найти. Дисплей цветной, корпус переносной (карманный). Измеряет наличие частиц пыли в воздухе (датчики PM1, PM2.5 и PM10), газов формальдегида (HCHO) и летучих органических веществ (VOC/ЛОС). За работу отвечает встроенный аккумулятор 1000mAh.
Для контраста добавляю топовую модель домашнего измерителя качества воздуха Air Master. Это не самая дорогая, но самая продвинутая модель анализатора со встроенными датчиками твердых частиц в воздухе (PM2.5 / PM10), газоанализаторы формальдегида (HCHO) и летучих органических веществ (VOC/ЛОС). Конечно, есть встроенный датчик температуры и влажности (гигрометр). Есть модификация с Wi-Fi (по ссылке без Wi-Fi, нужную искать по словам «Air Master Wi-Fi»)
Настольный анализатор качества воздуха DM601 с большим цветным экраном 4.3″ (320×240 пикселей) и встроенными датчиками твердых частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе (лазерный датчик), газоанализатором HCHO (формальдегиды), датчиком летучих веществ (ЛОС/VOC). Показывает сводный индекс качества воздуха. Встроенная литиевая батарея с емкостью 3000 мАч может подзаряжаться от MicroUSB порта. Дополнительно сделаны часы и будильник.
Еще одна хорошая карманная модель анализатора качества воздуха Dienmern — качественный прибор с неплохим дизайном. Отображаемые параметры: содержание твердых частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе, летучих веществ (ЛОС/VOC), газов формальдегида (HCHO), а также температура и влажность в помещении. Есть возможность сохранить показания, откалибровать прибор, а также установка даты/времени. Дисплей 320×240 точек, цветом показывает превышение значений частиц и газов. Отмечу, что производитель сейчас предлагает в подарок специальную маску PM2.5 от пыли.
Ну и в завершении подборки предлагаю посмотреть на интересный настольный прибор с яркой индикацией основных параметров качества воздуха: содержание твердых частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе, летучих веществ (ЛОС/VOC), газов формальдегида (HCHO), а также температура. Внутри предусмотрен электрохимический датчик формальдегида и лазерный датчик частиц. Работает как от встроенного аккумулятора, так и от MicroUSB кабеля.
Выбираем, сравниваем, сохраняем себе в корзину детекторы, оформляем с купонами продавца или Алиэкспресс. Предложения хорошие, но не забывайте, что все точные приборы требуют калибровки. При получении постарайтесь изучить инструкцию и сравнить показания в помещении и на чистом воздухе на улице. Дешевые модели идут с иероглифами на экране, так что есть определенный риск.
Я узнал, чем дышу в московской квартире. Очень зря
Стоп, не надо скроллить вниз.
Вдохните глубоко – прямо сейчас.
Как думаете, что конкретно вы сейчас вдохнули? Если начинаете перечислять запахи офиса, машины, квартиры или улицы – ответ в корне неверный.
Прямо сейчас вы вдохнули сотни, если не тысячи химических соединений, часть из которых останутся в организме и однажды неприятно повлияют на здоровье. Почуять большинство из них обонянием человека физически невозможно.
Это не псевдонаука или страшилка, после которой впаривают БАДы и горные кристаллы. Просто печальный факт, с которым мы живём.
Последние 15 лет вопрос качества воздуха в квартире и на рабочем месте поднимается всё чаще. Но мы привыкли обращать гораздо больше внимания на чистоту уличного воздуха. Морщимся от выхлопов рядом с дорогой и отходим подальше от курильщиков.
А надо морщиться дома. Прямо как я – когда понял, чем дышу. Помог iPhone и маленький гаджет, про который просто не могу рассказать.
Что за гаджет такой, что замеряет чистоту воздуха?
С ним я провёл четыре дня. Теперь считаю, что воспользоваться его возможностями должен каждый, особенно жители крупных городов, вроде Москвы и Питера.
Atmotube 2.0 – портативное устройство, которое замеряет загрязнённость воздуха в реальном времени, отображает содержание VOC (ЛОВ, летучих органических компонентов) и оперативно информирует владельца о неблагоприятных изменениях.
Нужная вещица даже на первый взгляд. Но чем больше ей пользуешься, тем больше понимаешь – всё гораздо интереснее, и смотреть придется куда глубже.
Эта штучка легко понравится маководам
Выглядит он просто, утилитарно и даже стильно, напоминая своим дизайном непризнанный кусочек какого-нибудь MacBook.
Титановый цилиндр с прямоугольными гранями. Есть отстёгиваемый карабин внизу для ношения на рюкзаке, сумке или поясе.
Вверху перфорированная пластиковая сетка с 28 отверстиями, за которой прячутся несколько сенсоров, замеряющих чистоту воздуха, Bluetooth-передатчик и материнская плата.
Рядом установлен аккумулятор на 350 мАч, обеспечивающий до 3-х дней замеров качества воздуха.
Приятный момент – зарядка через порт USB-C, кабель есть в комплекте. Похвально, почаще бы производители аксессуаров так делали, всё-таки 2018-й год на дворе. Время для полной зарядки – до полутора часов.
Удивило, что Atmotube 2.0 настолько маленький и лёгкий: умещается в ладони, а на поясе вообще незаметен. По картинке ожидал, что он будет тяжелее.
Девайс работает как самостоятельно, так и через Bluetooth-подключение к смартфону и фирменное бесплатное приложение Atmotube. В нём отображаются постоянно обновляемые данные состава воздуха, результаты отмечаются на карте, ведётся статистика и даются актуальные советы.
За строгим дизайном не стоит забывать, что Atmotube 2.0 – это гаджет не для для точнейших замеров всех аспектов состава воздуха до доли процента.
Но информации, которую он вам покажет, более чем достаточно, чтобы ответить на ряд неприятных вопросов, которые вы однажды уже задавали себе.
На какие вопросы мгновенно отвечает Atmotube 2.0?
⁉️ Насколько чист воздух прямо сейчас? Нажмите на единственную здесь кнопку. Цветовой индикатор отобразит статус чистоты по шкале от 1 до 5 баллов.
А лучше откройте приложение Atmotube. На главной странице отобразится «рейтинг» чистоты воздуха от 0 до 100 баллов, а под ним – температура, влажность и кое-что ещё.
⁉️ В моей аллергии или плохом самочувствии виноват воздух дома? Помимо общего рейтинга чистоты, Atmotube 2.0 отображает долю летучих органических соединений – ЛОВ по шкале концентрации PPM, то есть миллионных долей частиц.
ЛОВ – это газы, выделяемые красками, лаками, чистящими и дезинфицирующими веществами, строительными материалами, мебелью, офисным оборудованием, клеем и клейкими материалами.
Высокая концентрация ЛОВ влияет на состояние человека, вызывая периодические головные боли, кашель, аллергические реакции и усталость. Подробнее об этом можно прочитать в англоязычной Википедии (увы, русскоязычная версия немногословна).
Вы не заметите присутствие большинства газов из разряда ЛОВ, но они повлияют на здоровье. ЛОВ может спровоцировать приступы у астматиков и в некоторых случаях даже вызвать аллергические реакции на коже.
Неприятное в том, что ЛОВ могут выделять не только очевидные вещи, вроде жидкостей для мытья пола или стёкол. Гораздо чаще и деструктивнее воздействие частиц, испаряемых другими источниками.
⁉️ В моем самочувствии дома могут быть виноваты стройматериалы или мебель? Да. Самые высокие уровни ЛОВ наблюдаются в недавно построенных домах, в том числе многоквартирных: испарения от свежих материалов максимальны, а их выделение дополнительно провоцирует естественная усадка конструкций.
Даже натуральное дерево, приспособленное под строительство, выделяет ЛОВ, хоть и в небольших концентрациях (около 0.04 PPM).
Но хуже всего приходится тем, в конструкции чьих домов и квартир так или иначе задействованы материалы с формальдегидом.
Если думаете, что это вас не касается, у меня плохая новость. Пластиковые окна есть? Плинтусы? Подоконник белый пластиковый? А линолеум? Привет, формальдегид.
Формальдегид часто присутствует в красках, клейких материалах, настенных и потолочных панелях. Много формальдегида в материалах и конструкциях из ДСП и ПВХ – линолеуме недорогих марок, виниловых обоях, пластиковых оконных рамах, подоконниках, плинтусах.
Высокие температуры летом дополнительно увеличивают объемы испарений формальдегида, особенно из некачественных красок. Именно формальдегид и сочетания некоторых других ЛОВ вызывают до конца не изученный, но научно подтвержденный синдром больного здания (подробнее в англоязычной Википедии).
Синдром больного здания подразумевает использование в его помещениях и стройматериалах высокую долю ЛОВ. Симптомы разнообразны, но чаще всего включают в себя комбинации головной боли, заложенного носа, кашеля, насморка, раздражения глаз и сухости в горле.
Atmotube 2.0 чувствителен к ЛОВ и улавливает как формальдегид, так и сотни других соединений этой классификации. Если он покажет в вашей квартире или загородном доме концентрацию ЛОВ выше 1 PPM, рано или поздно проявятся неприятные реакции организма.
А если PPM запрыгнет выше 2-х и даже 3-х пунктов, стоит либо переехать (если это съемная квартира), либо затеять серьезный ремонт для уменьшения доли стройматериалов с вредными испарениями.
⁉️ Безопасно ли жить и дышать в доме или квартире, которую я покупаю? Исходя из предыдущего подробного вопроса, советую брать Atmotube 2.0 с собой на первичный осмотр объекта.
Замер чистоты воздуха требует буквально 10 секунд и может отвести беду в дальнейшем – поверьте, жить в формальдегидном доме никому не захочется, особенно аллергикам.
⁉️ Надо ли мне чаще проветривать комнату или квартиру? Скорее всего, да. Особенно летом. И кондиционер не спасёт. Скопление углекислого газа – абсолютно стандартная ситуация в помещениях, особенно при проживании нескольких людей и отсутствии растений. Чем его больше, тем сильнее вас преследует гнетущее ощущение усталости.
Кислород поступает в закрытое помещение через системы вентиляции, проем входной двери и несовершенства оконных конструкций. Если же активной проточной вентиляции у вас нет, можете быть уверены: доля углекислого газа в квартире выше безопасной.
Atmotube 2.0 замеряет долю CO2 в воздухе и использует эти данные при расчете общей доли вредных соединений ЛОВ.
Превышение значения VOC в квартире выше 1 PPM стоит воспринимать как сигнал чаще проветривать квартиру, разместить папоротниковые растения или хотя бы установить проточную вентиляцию на окна.
Также в квартире в разных количествах присутствуют СО (угарный газ) от жарки, газовой плиты, курения, спирты от лакокрасочных покрытий, аэрозолей, моющих средств, СН4 (природный газ метан), газы от городских предприятий и многое другое.
При том двукратное увеличение содержания вещества находящегося в меньшем количестве сильно ухудшает качество воздуха.
⁉️ Насколько чист воздух в моём дворе или районе? Вы будете сильно удивлены, как и я. Но уличный воздух намного чище вашего квартирного!
Atmotube 2.0 быстро реагирует на изменения качества воздуха: частота обновления информации в приложении – всего 10 секунд. Стоит отойти от деревьев ближе к проезжей части, и отображаемый рейтинг чистоты упадет на пару пунктов.
Но вы будете сильно удивлены, насколько чист от вредных веществ воздух даже на улице с плотным автомобильным трафиком в сравнении с собственной квартирой. Всё дело в постоянном движении воздушных масс, которое недостижимо в замкнутом помещении по понятным причинам.
У дороги будет пахнуть выхлопными газами – но стоит ветру подуть в другую сторону, и вы уже дышите свежим воздухом из парка в 100 метрах от вас. Дома такое невозможно.
Atmotube 2.0 в корне поменял мое отношение к теме загрязнения воздуха. Большую часть времени (особенно сон) мы проводим дома. И именно домашний воздух влияет на нас чаще, чем уличный.
Если с уличным воздухом ничего особо не сделаешь, то дома вы можете изменить ситуацию к лучшему. Именно для этого и сделали такой маленький девайс: чтобы вы поняли и приняли меры.
А какие результаты были у тебя лично?
Ну, если коротко, то ничего радостного. Я живу на востоке Москвы за третьим транспортным кольцом, но внутри МКАД.
Средний индекс чистоты воздуха в моей квартире – печальные 58 баллов, что соответствует уровню «загрязнённый». Никогда бы такое не подумал. Да, душно и сухо, но чтобы сам воздух был проблемным, не ожидал.
В зале я почти никогда не открываю окна, потому что работает сплит-система. Именно здесь Atmotube 2.0 вообще показал качество воздуха 55 баллов из 100 – и мне очень хотелось с ним спорить.
Воздух свежий, прохладный, дышать легко! Но в этом и фишка: дело не в том, как легко дышится, а в том, какие частицы ты вдыхаешь. И с этим, видимо, проблемы.
Квартира полна вещей, в которых может содержаться тот же формальдегид: пластиковые подоконники, линолеум, виниловые обои. Средний индекс ЛОВ и CO2 – 1.3 PPM, что выше нормы и тоже характеризуется в приложении как «загрязненный» уровень.
На кухне из-за близости балкона ситуация лучше, но не сильно, всего 64 балла.
Пока ходил, начал вспоминать. На кухне у меня периодически чешутся глаза. Списывал это на сезонную аллергию из-за открытого балкона. Но зимой это тоже было.
Жена у меня астматик, и чувствительность к любого рода соединениям в воздухе у неё повышенная. Регулярно жалуется на легкий насморк дома. Списывал это тоже на аллергию, но теперь задумался.
Делать ремонт в этой квартире нецелесообразно – слишком многое придется менять. Проще переехать. И если действительно однажды соберемся, то я возьму с собой Atmotube 2.0 на новое место. Лучше заранее узнать, чем потом глаза и нос чесать.
Окей, окей. Что там умеет делать приложение?
Atmotube 2.0 работает с бесплатным одноимённым приложением для iOS и Android. В нём можно работать сразу с несколькими подключенными девайсами.
Открываете его и смотрите, как обстоят дела с чистотой воздуха прямо сейчас. Выше скриншот главного экрана, где выдается общий рейтинг, а также концентрация ЛОВ (вредных веществ), влажность в процентах и температура.
Чуть ниже текстом указаны советы, применимые к нынешней ситуации. Они оформлены в общих словах, но помогают понять, насколько всё плохо (или хорошо). В правом верхнем углу можно посмотреть заряд аккумулятора Atmotube – на самом гаджете он не отображается.
Более подробную информацию о различных состояниях воздуха можно подчерпнуть из встроенной справки. В ней степень загрязнения разбита на пять категорий опасности вместе с указанием конкретных цифр.
Раздел разбит на две разных категории: в первой анализируется общее состояние воздуха, во второй – содержание ЛОВ. Полезно почитать разок.
Приложение необязательно держать запущенным всё время: можно скрыть, мониторинг всё равно будет продолжаться. Когда откроете позднее, подождите 10-15 секунд, чтобы данные обновились.
Статистику чистоты воздуха можно посмотреть в меню «История» в представлениях одного дня, недели, месяца или года.
Использовать это меню полезно, если вы пытаетесь найти самую загрязненную зону в загородном доме или квартире, а также если Atmotube стоит стационарно в одном месте.
Данные каждого замера также отображаются на карте. Интересная фича, которая обрастает пользой, если вы носите Atmotube с собой.
Со временем на карте соберется хорошая статистика по районам вашего города или загородным объектам, которые посещали.
Причем можно увидеть не только свои замеры, но и общую карту чистоты воздуха со всех девайсов Atmotube вообще.
Вначале сбивает с толку гигантское меню настроек. Тут пунктов и подменю штук 20. Можно обновлять ПО, сбрасывать настройки и проводить калибровку.
Есть тумблеры отключения фоновых замеров чистоты воздуха и их анонимной выгрузки на общедоступную карту.
Хочу обратить внимание, что в Atmotube 2.0 встроена система автоматического предупреждения падения общего качества воздуха. Как только общий рейтинг даже в фоновом режиме падает до отметки ниже среднего, приложение отправляет Push-уведомление и включает сирену на вашем смартфоне, которая разбудит до отравления угарным газом.
Порог предупреждения можно увеличить или снизить до любого, а сами уведомления – отключить. Отдельно можно запретить/разрешить «пуши» при высокой степени загрязненности воздуха частицами ЛОВ и углекислого газа.
За четыре дня теста проблем с приложением Atmotube для iPhone не заметил, хотя пользовался бета-версией iOS 12. Только единожды после незапланированной перезагрузки потребовалось закрыть и открыть софт заново. Скорее всего, это баг айфона.
Кому больше всех стоит взять Atmotube 2.0?
Если вы не живете в лесной кабине, Atmotube 2.0 того стоит.
В лучшем случае принесет спокойствие и уверенность в том, чем вы дышите.
Но скорее всего вы начнете косо смотреть на стены, подоконники, пол и плинтусы. А если соберетесь делать ремонт, то тщательно прошерстите рынок в поисках стройматериалов без формальдегида и прочих выделяемых вредных частиц.
Острее всего советую Atmotube 2.0 тем, кого дома или в офисе преследуют насморк, кашель, зуд в глазах и головные боли. Он поможет подтвердить то, что вы уже начали подозревать – тот самый синдром больного здания, «вылечить» который можно только переездом.
Это еще отличный подарок, который расширит познания нового владельца и заставит задуматься о том, чем он дышит. Беспроигрышный вариант родственникам, друзьям и коллегам.
Я бы лучше на кабелях и чехлах для айфона сэкономил, но взял бы такую штучку заранее. Лучше будет дышаться, господа.
? Купить Atmotube 2.0 в России можно за 8055 руб. по промокоду atmotube со скидкой 10%, доставка по Москве бесплатная.