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Renesas

Sensormodul für die Überwachung der Luftqualität

22. August 2024, 8:13 Uhr | Heinz Arnold

Das »RRH62000« von Renesas liefert sieben Sensorsignale gleichzeitig und seine integrierte MCU ermöglicht jedem Endsystem die Erfassung von Luftqualitätsdaten in Echtzeit.

Das neue All-in-One-Sensormodul hat Renesas für die Überwachung der Luftqualität in Innenräumen konzipiert. Es erkennt präzise verschiedene Partikelgrößen sowie TVOCs, die für die menschliche Gesundheit schädlich sind.

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Das »RRH62000« ist das erste Multisensor-Luftqualitätsmodul von Renesas, das mehrere Sensoren in einem kompakten Design integriert. Ausgestattet mit einem Mikrocontroller (MCU) von Renesas bietet das Modul ein intelligentes Sensor-Management für einen wachsenden Markt von Luftüberwachungsanwendungen wie Luftreiniger, Rauchmelder, HLK-Systeme, Wetterstationen und Smart-Home-Systeme. Dank der integrierten, robusten Firmware entsprechen die Endanwendungen verschiedenen internationalen Luftqualitätsstandards.

Seit der COVID-19-Pandemie hat das Bewusstsein dafür zugenommen, wie Luftschadstoffe die Gesundheit der Atemwege und das allgemeine Wohlbefinden beeinträchtigen können. Weniger bekannt ist jedoch, dass die Schadstoffkonzentration in Innenräumen typischerweise sechs- bis zehnmal höher ist als im Außenbereich. Dazu gehören Staub, Farbdämpfe, Kochdunst, Pollen und Partikel aus Filtern von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen, die in die Atemwege gelangen. Sie können Lungenschäden, Krebs und andere Gesundheits¬probleme verursachen.

Genau dafür hat Renesas das »RRH62000« ausgelegt, das mit seinen Abmessungen von 46,6 mm x 34,8 mm x 12 mm eines der kleinsten Sensormodule seiner Klasse ist. Für die Messung der Konzentrationen von PM1-, PM2,5- und PM10-Partikeln, d. h. von Partikeln mit einem Durchmesser von 0,3 bis 10 μm, kommt die laserbasierte Partikelmesstechnik zum Einsatz, die gegenüber LED-Sensoren genauer ist. Zudem werden absolute und relative TVOC-Messungen (flüchtige organische Verbindungen und Gase) in verschiedenen Leistungsmodi durchgeführt. Damit lässt sich höchste Genauigkeit für diese typischen Luftschadstoffe erzielen. Das »RRH62000« liefert sieben Sensorsignale gleichzeitig und seine integrierte MCU ermöglicht jedem Endsystem die Erfassung von Luftqualitätsdaten in Echtzeit. Zusammen können die Sensoren Feinstaub, flüchtige organische Verbindungen (TVOC), Kohlenstoffdioxid (eCO2), Temperatur und Feuchtigkeit in einem System messen.

Alle Schlüsselkomponenten sind werkseitig vorintegriert und vollständig kalibriert, so dass die Entwickler mit ihren Sensorsystem-Designs direkt nach Lieferung beginnen können.

Das RRH62000-Modul wird mit Firmware für Gebäudestandards und Algorithmen der künstlichen Intelligenz (KI) bereitgestellt. Damit können Ingenieure die Sensoren so konfigurieren, dass sie den Anforderungen verschiedener Standards für umweltfreundliche Luftqualität in öffentlichen Gebäuden entsprechen. Hierzu zählen The Well Building Standard (WELL), Home Ventilating Institute (HVI) und RESET. Dank dieser Funktionen kann beispielsweise eine Schule in China die gleiche Hardware wie eine Schule in den USA oder an einem anderen Standort verwenden und die KI-fähige Firmware einfach aktualisieren, um ihre eigenen Anforderungen zu erfüllen.

Intelligente Sensoren, wie das Renesas »RRH62000«-Modul und das kürzlich eingeführte Gassensor-Modul »RRH46410« können eine bedarfsgesteuerte Belüftung unterstützen, so dass HKL-Systeme den Luftstrom auf der Grundlage von Kohlendioxidwerten und Belegungs¬informationen anpassen können. Dies sorgt für eine optimale Luftqualität und Energieeffizienz. Darüber hinaus nutzen diese Module Algorithmen der künstlichen Intelligenz, um vorherzusagen, wann HLK-Filter ausgetauscht werden müssen, oder um eine Anomalie zu erkennen, bevor es zu einem Systemausfall kommt. Dadurch lassen sich Kosten und Zeit für die Systemwartung erheblich senken.