VOC-Mischgas-Sensor / Luftqualität (digital) selber bauen

Owned by Dieter Schmidberger
Last updated: 24.02 2016
3 min read

Die Zentrale Lüftungsanlage soll nur laufen wenn die Luft wirklich verbraucht ist?
Dann geht das am besten wenn man die Qualität der Luft mit einem Sensor misst.

Hardware

1 x IAQ-CORE C-ND                                   / 35-40€ / Link / Link
1 x Arduino Nano Original oder Nachbau   / 5€ / Link
1 x W5100 Ethernet Modul                         / 10€ / Link

Gesamtpreis für 3 Module ca. 170€ incl. Porto, Jung Co2 KNX Sensor kostet ca. 240€ je Stück.

Wie es funktioniert

Die gemessenen VOCs werden vom Sensor gemessen und umgerechnet in ein  CO2 Äquivalent.
Der IAQ-Core Sensor übergibt den Wert digital (I2C) an den Arduino, der wandelt diesen in eine Ganzzahl um und sendet den Wert per UDP an den MiniServer.
Den Messintervall kann man im MS per festgelegt. (siehe Programm im Anhang).

Der Sensor hat einen Bereich in dem er sehr genau arbeitet von 450-2000ppm (+-50ppm), gibt aber auch höhere Werte weiter (<65000ppm).
Ich habe den Wert in der Software des Arduino auf 3000ppm begrenz, es macht keinen Sinn Werte weiter zu geben die nicht unbedingt richtig sind.

Über einen Status-Baustein lasse ich die Qualität in bewerten.

Schaltung

Stromversorung
5V --> 5V  /  GND --> GND
Alle 3 Geräte sind auf 5V ausgelegt, somit können alle die gleichen Versorgungspannung nutzen.

Ethernet --> Arduino
5V --> 5V  /  GND --> GND  /  MO (Mosi) --> 11  /  MI (Miso) --> 12  /  SCK --> 13  /  SS --> 10

IAQ-Core --> Arduino
Pin6  --> 3,3V  /  Pin3 --> GND  /  Pin2 --> Analog5(SCL)  /  Pin4 --> Analog4(SDA)

Verkabelung

Ich nutze ein Ethernetkabel + 5V als extra Leitung
Es ist auch möglich ein PoE zu nutzen, aber aufgrund von Platz habe ich mich für eine extra Leitung entschieden.

Software

Arduino + Loxone

Beispiel-Dateien + Bibliotheken für Arduino siehe weiter unten bei Anhänge

Screenshot


Der obere Sensor ist der von mir gebaute, der untere ein gekaufter mit dem gleichen Sensor.
Man sieht sehr schön das die Werte passen. Bei Bild 3 seiht man einen Wert wenn er nicht begrenz wird, die Messung ist aber richtig da ich extra ein Parfum in der Nähe versprüht hatte.

Modul fertig aufgebaut


Die Abdeckung ist leider noch beim fräsen, aber hier die 3D-Zeichung... Bild wird nachgereicht wenn sie fertig ist.
  

Empfehlung

Platzierung des Sensors

  • auf Kopfhöhe

  • er darf keinen Zug bekommen, das würde das Ergebnis verfälschen

  • am besten eine Winddichte-Schalterdose benutzen das kein Zug von hinten kommen kann

  • keine direkte Sonnenstrahlung

Räume

  • Schlafzimmer

  • Flur 

  • ....

Erster Start / Kalibrierung

Beim ersten Start dauert es ca. 24 Stunden bis der Sensor sich Grundkalibriert hat, in dieser Zeit sollte er mindestens 1x Frischluft haben (450ppm).
Also in einem gut gelüfteten Raum starten.

Wird der Sensor vo Strom genommen, dauert es ca. 15Min. bis die Werte wieder passen (kalibriet sind).
Der Sensor kalibriert sich alle 2 Wochen selber, er kann aber jederzeit vom Netz getrennt werden um eine Neukalibrierung durch zu führen. 

Anhänge