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Grove - ガスセンサー(O₂)

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

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Grove - 酸素センサー(ME2-O2-Ф20)は、空気中の酸素濃度を測定するセンサーであり、電気化学セルの原理に基づいて動作します。酸素濃度に比例した電圧値を出力し、酸素濃度の線形特性グラフを参照することで、現在の酸素濃度を明確に知ることができます。環境保護における酸素濃度の検出に非常に適しています。Grove - ガスセンサー(O₂)は有機反応モジュールであり、空気中に置くと少量の電流を生成します。外部電源を提供する必要はなく、時間経過に伴い電流が変化すると出力電圧も変化します。

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:::Tip Seeed Gas Sensor Selection Guideを公開しました。このガイドは、あなたのニーズに最適なガスセンサーを選ぶ際に役立ちます。 :::

特徴​

  • 高精度
  • 高感度
  • 広い線形範囲
  • 強力な耐干渉性
  • 優れた信頼性

:::Tip Groveモジュールの詳細については、Grove Systemを参照してください。 :::

仕様​

項目パラメータ
測定範囲0-25%
検出寿命2年
感度0.05~0.15 mA(空気中)
温度範囲-20 oC~50 oC
予熱時間20分
入力電圧3.3V / 5V

ハードウェア​

電圧コンバータ

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XC6206332MRは3.3V/5V入力を3.3Vに変換します。

ME2-O2電流源

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ME2-O2は電流源です。ラベル#3ポイントの電圧はR7 * Current(ME2-O2)です。

アンプ

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アンプのゲインは121であり、SIGA電圧はラベル#3ポイント電圧の121倍です。

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これは、ME2-O2の出力電流と酸素濃度の相関関係を示しています。酸素濃度20%の場合の電流は約120uAです。したがって、Grove SIGA電圧 @ 酸素濃度20% = R7 Current(ME2-O2) 121 = 100 120uA 121 = 1.452Vです。

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ME2-O2の電流範囲は個体差により80uA~160uAです。そのため、センサーの出力電圧も異なります。センサーを新鮮な空気にさらし、最初に出力電圧の読み取りを基準として取得してください。[この例](https://files.seeedstudio.com/wiki/Grove_Gas_Sensor_O2/resources/Read_O2_value.zip)を参照して、最初にキャリブレーションを行い、その後センサー値を読み取ることができます。

対応プラットフォーム​

ArduinoRaspberry Pi

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caution
上記で対応していると記載されているプラットフォームは、モジュールのソフトウェアまたは理論的な互換性を示しています。ほとんどの場合、Arduinoプラットフォーム用のソフトウェアライブラリまたはコード例のみを提供しています。すべての可能なMCUプラットフォームに対してソフトウェアライブラリやデモコードを提供することはできません。そのため、ユーザー自身でソフトウェアライブラリを作成する必要があります。

はじめに​

note
この章は、Windows 10とArduino IDE 1.6.9を基にしています。

このモジュールは使いやすく、必要なのは信号ピン（Groveケーブルの黄色いピン）をコントローラーのADC入力に接続することだけです。コントローラーに内部ADCがない場合は、Grove - I2C ADCをお勧めします。

ここでは、このGrove - ガスセンサー（O2）がどのように動作するかを簡単なデモを通じて説明します。まず、以下のものを準備してください：

Seeeduino V4Grove - 酸素センサー(ME2-O2-Ф20)ベースシールド

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接続​

Groveシリーズモジュールの利点のおかげで、はんだ付けやブレッドボードを使用する必要はありません。必要なのは、モジュールをベースシールドの正しいポートに接続することだけです。このデモでは、Groveモジュールは1つだけ使用します。

  • Grove - 酸素センサー(ME2-O2-Ф20)はアナログ入力モジュールで、このデモではA0に接続します。

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Arduinoにコードをアップロード​

以下のコードをArduino IDEにコピーしてください。

// Grove - ガスセンサー(O2) テストコード
// 注意:
// 1. センサーを使用する前に約5〜10分間の予熱が必要です
// 2. 必要に応じてVReferを変更してください

const float VRefer = 3.3;       // ADCリファレンス電圧

const int pinAdc   = A0;

void setup() 
{
    // 初期設定コード（1回だけ実行）
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("Grove - ガスセンサーテストコード...");
}

void loop() 
{
    // メインコード（繰り返し実行）
    float Vout = 0;
    Serial.print("Vout =");

    Vout = readO2Vout();
    Serial.print(Vout);
    Serial.print(" V, 酸素濃度は ");
    Serial.println(readConcentration());
    delay(500);
}

float readO2Vout()
{
    long sum = 0;
    for(int i = 0; i < 32; i++)
    {
        sum += analogRead(pinAdc);
    }
    
    sum >>= 5;
    
    float MeasuredVout = sum * (VRefer / 1023.0);
    return MeasuredVout;
}

float readConcentration()
{
    // Voutサンプルは3.3Vを基準としています
    float MeasuredVout = readO2Vout();
    
    //float Concentration = FmultiMap(MeasuredVout, VoutArray,O2ConArray, 6);
    // 出力電圧が2.0Vの場合
    float Concentration = MeasuredVout * 0.21 / 2.0;
    float Concentration_Percentage = Concentration * 100;
    return Concentration_Percentage;
}

次に、正しいボードとCOMポートを選択し、アップロードボタンをクリックします。このプロセスには数秒かかります。

データ取得​

Arduino IDEのシリアルモニターを開くと、データが取得されます。

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センサーを予熱するのに約20〜30分が必要です。予熱しない場合、大きな値が得られる可能性があります。

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回路図オンラインビューア​

リソース​

プロジェクト​

LoRa IoTea: 茶畑に適用される自動情報収集システムです。これは、スマート農業情報収集の一部です。

照明と雨を備えた植物ボックス: あなたの植物に水をやる新しい方法を体験してください。

技術サポートと製品ディスカッション​

産業用センサーへのアップグレード可能​

SenseCAP S2110コントローラーとS2100データロガーを使用することで、Groveを簡単にLoRaWAN®センサーに変えることができます。Seeedはプロトタイピングを支援するだけでなく、SenseCAPシリーズの堅牢な産業用センサーを使用してプロジェクトを拡張する可能性も提供します。

IP66ハウジング、Bluetooth設定、グローバルLoRaWAN®ネットワークとの互換性、内蔵19Ahバッテリー、そして強力なAPPサポートにより、SenseCAP S210xは産業用途に最適な選択肢となります。このシリーズには、土壌水分、空気温度と湿度、光強度、CO2、EC、そして8-in-1気象ステーション用センサーが含まれています。次の成功する産業プロジェクトには最新のSenseCAP S210xを試してみてください。

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