而HVAC代表的是供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié),與人們?nèi)粘K幍氖覂?nèi)環(huán)境息息相關(guān),是包含溫度、濕度、空氣清凈度以及空氣循環(huán)的控制系統(tǒng)。
瑞薩的針對(duì)WELL Building Standard?的HVAC環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊,就是一款專注于人類身體健康的建筑及環(huán)境評(píng)估系統(tǒng)。該模塊可以測(cè)量WELL?的重要指標(biāo)空氣和聲音狀況,并通過LTE、Wi-Fi、Bluetooth®低功耗等多種無線通信技術(shù)傳輸信息。
系統(tǒng)框圖
下面就來看看這款HVAC環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊有什么特色吧。首先要說的是該模塊中使用的高精度測(cè)量空氣狀態(tài)的瑞薩高性能傳感器——室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器、濕度和溫度傳感器,以及風(fēng)速傳感器。
高性能傳感器
先來看用于檢測(cè)總揮發(fā)性有機(jī)物(TVOC)和監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)的室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器ZMOD4410。該器件是一種包括氣體檢測(cè)元件和CMOS信號(hào)調(diào)節(jié)IC的12引腳LGA組件,尺寸為3.0mm×3.0mm×0.7mm。傳感元件包括基于硅MEMS結(jié)構(gòu)的加熱器元件和金屬氧化物(MOX)化學(xué)電阻器。信號(hào)調(diào)節(jié)器控制傳感器溫度并測(cè)量MOX電導(dǎo)率,以表示氣體濃度。
測(cè)量結(jié)果由微處理器I2C接口讀取,經(jīng)數(shù)據(jù)處理確定TVOC濃度、IAQ等級(jí)和估計(jì)的二氧化碳(eCO2)水平。這種靈活性使傳感器能夠通過改變操作方法或更改用于解釋電阻測(cè)量的固件來提供各種測(cè)量選項(xiàng)。
再來看溫濕度傳感器HS3001,它是一款高精度I2C接口數(shù)字輸出溫濕度傳感器。MEMS工藝可確保傳感器的高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。尺寸小巧的傳感器廣泛應(yīng)用于環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化和醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域。其溫濕度測(cè)量范圍為0%至100%RH/-40℃至125℃,電壓2.7V至5.5V,采用LGA-6封裝。
HS3001集成了校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償邏輯,無需用戶校準(zhǔn)輸出數(shù)據(jù),同時(shí)具有高精度、快速測(cè)量響應(yīng)時(shí)間、小封裝尺寸特點(diǎn),適用于便攜式設(shè)備和惡劣環(huán)境要求的應(yīng)用。
最后是FS3000空氣流速傳感器,它采用表面貼裝,可精確監(jiān)控空氣流速,檢測(cè)系統(tǒng)故障、空氣處理效果和風(fēng)扇速度,適用于HVAC系統(tǒng)、分析性氣體監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心和空氣質(zhì)量系統(tǒng)等應(yīng)用。
FS3000傳感器采用MEMS熱電偶實(shí)現(xiàn)高靈敏度空氣流速監(jiān)控,可以測(cè)出最高15米/秒的直流空氣流速,幫助系統(tǒng)快速做出調(diào)整,在提供閉環(huán)控制的同時(shí)提高效率并降低成本。
RL78/G13
RL78/G13是一款低功耗高功能16位通用MCU,非常適合進(jìn)行系統(tǒng)控制。它具有豐富的配置陣容,適用于從家庭和消費(fèi)電器到工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療保健和安全的廣泛應(yīng)用。
經(jīng)過RL78/G13處理的數(shù)據(jù)信號(hào)通過LTE Cat模塊RYZ014A和BLE模塊DA14531MOD發(fā)到云端,實(shí)現(xiàn)整個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)功能。
系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
首先是高精度聲噪測(cè)量功能,因?yàn)槿鹚_傳感器可謂獨(dú)樹一幟,解決方案非常豐富,僅環(huán)境傳感器平臺(tái)就包括:模擬和數(shù)字氣體傳感器、熱電堆CO2探測(cè)器和濕度傳感器。特別是瑞薩面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出了完整的智能傳感器解決方案,幫助客戶實(shí)現(xiàn)各種創(chuàng)新應(yīng)用。
其次是傳感器、MCU、通信和供電系統(tǒng)均采用低功耗器件,可最大限度地延長(zhǎng)電池壽命,特別是低功耗MCU RL78/G13,具有非常低的待機(jī)功耗;當(dāng)然還有低功耗藍(lán)牙的鼎力相助,才成就了這樣一個(gè)智能化的HVAC環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊。
瑞薩HVAC環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊的目標(biāo)應(yīng)用包括室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)、HVAC和空調(diào)等。瑞薩電子還打造了多款電力和能源方向的“成功產(chǎn)品組合”,將傳感器與其他IC相結(jié)合,為用戶搭建先進(jìn)的設(shè)計(jì)平臺(tái),在降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)縮短開發(fā)時(shí)間,為我們的身體健康保駕護(hù)航。