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Grove - Gas O₂ Sensor(MIX8410)

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

pir

Grove - 酸素センサー(MIX8410)は、空気中の酸素濃度を測定するためのセンサーであり、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 - 酸素センサー(MIX8410)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。そのため、外部電源を提供する必要はなく、電流の変化に応じて出力電圧が変化します。

Grove - 酸素センサー(MIX8410)は、以前のバージョンであるGrove - 酸素センサー(ME2-O2-Ф20)と比較して新しいリリースバージョンです。では、どのような点が更新されたのでしょうか？新しいバージョンでは、先進的な漏れ防止処理が施されており、漏れの可能性が大幅に減少し、旧バージョンの漏れ問題が解決されています。新しいバージョンの出力電流は低くなり、その結果、電解液の消費が遅くなり、センサーの寿命が長くなります。さらに、新旧バージョンの底部ピン、物理的寸法、上部ドライバーボード、使用方法は同じです。

pir

tip
[Seeed Gas Sensor Selection Guide](https://wiki.seeedstudio.com/ja/Seeed_Gas_Sensor_Selection_Guide/)をリリースしました。これにより、ニーズに最適なガスセンサーを選択するのに役立ちます。

特徴​

  • 高感度 (0.1±0.03 mA) と線形出力
  • 高い安定性 (<10秒の応答時間)
  • 環境保護設計
  • 漏れ防止技術の進化により漏れの可能性を大幅に削減
  • 低出力電流でセンサー寿命が長い
tip
Groveモジュールの詳細については、[Grove System](https://wiki.seeedstudio.com/ja/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%
過負荷濃度30%
感度0.05~0.15 mA(空気中)
再現性±2%
応答時間(t90)＜ 10秒
安定性＜ 2% / 月
推奨負荷100Ω
長期ドリフト＜ 5% / 年
温度範囲-20 °C~50 °C
予熱時間20分
保管温度0-25 °C
入力電圧3.3V / 5V
検出寿命2年(空気中)
note
設置時にリード線を溶接することができますが、センサーに触れる溶接は禁止されています。 
電源投入後のエージング時間は30分以上必要です。 
有機揮発性溶剤との長期接触を避けてください。 
使用または保管環境は酸性・アルカリ性環境であってはなりません。

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。

電流源

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MIX8410-O2は電流源です。ラベル#3ポイントの電圧はR7 * 電流(MIX8410-O2)です。

アンプ

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アンプのゲインは241であり、SIGA電圧はラベル#3ポイントの電圧の241倍です。

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以下はMIX8410の出力電流と酸素濃度の相関関係です。酸素濃度20%の電流は約96uAです。したがって、Grove SIGA電圧 @ 20%濃度 = R7 電流(MIX8410) 241 = 100 96uA 241 = 2.314Vです。

danger
MIX8410の電流範囲は個体差により8uA～100uAです。そのため、センサーの出力電圧も異なる場合があります。センサーを新鮮な空気にさらし、初期段階で出力電圧を基準として取得してください。初期段階でのキャリブレーションを取得し、その後センサー値を読み取る方法については[この例](https://files.seeedstudio.com/wiki/Grove_Gas_Sensor_O2/resources/Read_O2_value.zip)を参照してください。

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プラットフォーム向けのソフトウェアライブラリやコード例のみを提供しています。すべての可能なMCUプラットフォーム向けに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不可能です。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、Win10 と Arduino IDE 1.7.9 を基にしています。

この新しい Grove Gas Sensor O2(MIX8410) の使用方法は、以前の ME2-O2-Ф20 と全く同じです。

このモジュールは使いやすく、必要なことは信号ピン（Grove ケーブルの黄色のピン）をコントローラーの ADC 入力に接続するだけです。コントローラーに内部 ADC がない場合は、Grove - I2C ADC を推奨します。

ここでは、この Grove - Oxygen Sensor(MIX8410) 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 - Oxygen Sensor(MIX8410)Base Shield

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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。必要なことは、モジュールを Base Shield の適切なポートに接続するだけです。このデモでは、Grove モジュールは 1 つだけ使用します。

  • Grove - Oxygen Sensor(MIX8410) はアナログ入力モジュールであり、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 - Gas Sensor(O2) テストコード
// 注意:
// 1. センサーを予熱するのに約5〜10分必要です
// 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() 
{
    // 初回実行時にセットアップコードを記述
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("Grove - Oxygen Sensor(MIX8410) テストコード...");
}

void loop() 
{
    // 繰り返し実行されるメインコード
    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、適切なボードと 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、データを取得できます。

danger
センサーを予熱するのに約20〜30分必要です。予熱しない場合、大きな値が表示される可能性があります。

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Raspberry Piでの開始方法（Grove Base Hat for Raspberry Piを使用）​

ハードウェア​

  • ステップ 1. このプロジェクトで使用するもの：
Raspberry PiGrove Base Hat for RasPiGrove - ガスセンサー O₂(MIX8410)

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  • ステップ 2. Grove Base HatをRaspberry Piに接続します。
  • ステップ 3. Grove - ガスセンサー O₂(MIX8410)をBase HatのアナログポートA0に接続します。
  • ステップ 4. USBケーブルを使用してRaspberry PiをPCに接続します。

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ソフトウェア​

  • ステップ 1. ソフトウェア設定に従って開発環境を構成します。
  • ステップ 2. grove.pyライブラリをクローンしてソースファイルをダウンロードします。
cd ~
git clone https://github.com/Seeed-Studio/grove.py
  • ステップ 3. 以下のコマンドを実行してPythonコードを作成します。
cd grove.py/grove/
nano MIX8410.py
  • ステップ 4. 以下のコードをファイルにコピーします：
import time , sys, math
from adc import ADC

__all__ = ["GroveMix8410Sensor"]

VRefer = 3.3
total = 0
Measuredvout = 0

class GroveMix8410:

    def __init__(self, channel):
        self.channel = channel
        self.adc = ADC()
    
    @property
    def Mix8410(self):
        value = self.adc.read(self.channel)
        if value != 0:
            voltage = value*3.3/1024.0
            Mix8410Value = voltage* 0.21 *100/ 2.0
            return Mix8410Value
        else:
            return 0

Grove = GroveMix8410

def main():
    if len(sys.argv) < 2:
        print('Usage: {} adc_channel'.format(sys.argv[0]))
        sys.exit(1)
 
    sensor = GroveMix8410(int(sys.argv[1]))
    print('Detecting 02 value...')
 
    while True:
        print('Mix8410 Value: {0}'.format(sensor.Mix8410))
        time.sleep(1)
 
if __name__ == '__main__':
    main()
  • ステップ 5. Ctrl+Oを使用して保存し、Ctrl+Xを使用して終了します。
  • ステップ 6. 以下を実行してコードを実行します：
python MIX8410.py 0
tip
すべてが正常に動作すれば、以下の結果が表示されます。
pi@raspberrypi:~/grove.py/grove$ python MIX8410.py 0

Detecting 02 value...
Mix8410 Value: 23.6419354839
Mix8410 Value: 23.9129032258
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.8451612903
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9806451613
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9806451613
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9129032258
Mix8410 Value: 23.9129032258
Mix8410 Value: 23.9129032258
Mix8410 Value: 23.9467741935
Mix8410 Value: 23.9129032258

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、インテリジェン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: こんな方法で植物に水をやるのは初めてです。

技術サポート & 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サポートするだけでなく、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 19 Ah バッテリー、そしてアプリからの強力なサポートにより、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の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 をお試しください。

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