Die Infineon Technologies AG hat einen CO2-Sensor entwickelt, der in Ventilation, Klimaanlagen sowie tragbaren Geräten zur Raumluftüberwachung und in Smart Speakern zum Einsatz kommt. Der Xensiv PAS CO2-Sensor basiert auf der photoakustischen Spektroskopie (PAS-Technologie). Das Verfahren erlaubt effiziente Messung auf kleinstem Raum: Der Sensor spart mehr als 75 % Platz im Vergleich zu handelsüblichen CO2-Sensoren ein.
Und so funktioniert der Xensiv PAS CO2-Sensor
Der integrierte Mikrocontroller wandelt die CO2-Messung direkt in einen ppm-Wert um, der über drei Schnittstellen verfügbar ist: dem seriellen I²C-, UART- oder PWM-Interface. Das Spektrum für die CO2-Messung umfasst einen Bereich von 0 ppm bis 32.000 ppm. Die Genauigkeit liegt bei ± 30 ppm ±3 % (0–8000ppm) des Messwertes. Weitere Vorteile für Kunden liegen in dem Produktionsverfahren. Infineon bietet nach eigenen Angaben den ersten SMD-fähigen CO2-Sensor, der dem internationalen JEDEC-Standard für die bleifreie Oberflächenmontage im Reflow-Verfahren entspricht. Darüber hinaus ist der CO2-Sensor laut Unternehmen der einzige in seiner Größenklasse, der die strengen kalifornischen Anforderungen (Title 24) erfüllt.
Der Xensiv PAS CO2-Sensor in der Anwendung
Eine der ersten Anwendungen auf dem Markt wird der tragbare CO2-Sensor co2go sein, den das Münchener Technologieunternehmen eesy-innovation in Partnerschaft mit Infineon herstellt. Ab Ende Januar ist das Gerät im Handel erhältlich. Das Gerät kann an das Smartphone oder den Laptop angeschlossen werden. So sind detaillierte und verlässliche Angaben über die Raumluft an verschiedenen Aufenthaltsorten möglich.
Die PAS-Technologie
Das PAS-Prinzip funktioniert wie folgt: Durch eine Infrarotquelle werden Lichtimpulse ausgestrahlt. Über einen optischen Filter, der speziell auf CO2-Moleküle abgestimmt ist, gelangt nur Licht mit einer Wellenlänge von 4,2 µm in die Sensorkammer. Die CO2-Moleküle innerhalb der Sensorkammer absorbieren das gefilterte Licht. Dies bringt die Moleküle in Bewegung, was wiederum mit jedem Impuls eine Druckwelle erzeugt. Dies ist als photoakustischer Effekt bekannt. Der hochempfindliche akustische MEMS-Detektor erkennt die Druckänderung, die durch die CO2-Moleküle im Hohlraum des Sensors erzeugt wird. Der Mikrocontroller gibt das Ergebnis als CO2-Wert aus. Für eine möglichst präzise Ausgabe des Ergebnisses in ppm ist der akustische Detektor für niedrige Frequenzen optimiert und die Absorptionskammer wird akustisch von externen Geräuschen abgeschirmt.
Infineon als Spezialist der PAS-Technologie
