{"id":238915,"date":"2021-09-16T16:42:49","date_gmt":"2021-09-16T14:42:49","guid":{"rendered":"https:\/\/emariete.com\/?p=238915"},"modified":"2024-03-27T12:37:06","modified_gmt":"2024-03-27T11:37:06","slug":"sensor-co2-ndir-sensirion-scd30-dual-channel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/emariete.com\/en\/sensor-co2-ndir-sensirion-scd30-dual-channel\/","title":{"rendered":"Sensirion SCD30 dual-channel NDIR CO2 Sensor"},"content":{"rendered":"\n

El sensor de CO2 SCD30 del fabricante Sensirion es una de las mejores opciones<\/strong> a la hora de decidirse por un sensor para nuestro medidor de CO2. En algunos casos puede llegar a ser la \u00fanica<\/strong> opci\u00f3n recomendada.<\/p>\n\n\n\n

No es solo un sensor interesante por su precisi\u00f3n del \u00b130 ppm \u00b13% de la medida de concentraci\u00f3n de CO2<\/strong>, y sus sensores integrados SHT31 de temperatura y humedad relativa<\/strong> de alta precisi\u00f3n, sino porque tiene otras caracter\u00edsticas que lo apartan de la mayor\u00eda<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

En este art\u00edculo te traigo un an\u00e1lisis, junto con resultados e impresiones de mis propias pruebas<\/strong>, del sensor de CO2 NDIR de doble canal<\/strong> Sensirion SCD30. Espero que te resulte \u00fatil e interesante.<\/p>\n\n\n\n

Sensirion es un fabricante sueco<\/strong> con una larga experiencia<\/strong> en la fabricaci\u00f3n de sensores de CO2 de calidad y este sensor ha sido un referente durante los \u00faltimos a\u00f1os. Un claro favorito cuando lo que se persigue es un sensor de CO2 de alta calidad a un precio aceptable<\/strong>. <\/p>\n\n\n

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Sensirion SCD30 <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 hace especial al sensor Sensirion SCD30?<\/h2>\n\n\n\n

Vengo recomendando en el blog de eMariete varios sensores de CO2 de calidad desde hace tiempo, pero el SCD30 tiene una caracter\u00edstica que lo hace diferente a los dem\u00e1s<\/strong>: es un sensor de \u00abdoble canal<\/em><\/strong>\u00ab.<\/p>\n\n\n\n

M\u00e1s adelante te voy a contar cu\u00e1les son las ventajas que un sensor NDIR de doble canal aporta, cuando conviene utilizarlo <\/strong>e incluso en qu\u00e9 condiciones es pr\u00e1cticamente obligatorio <\/strong>utilizarlo, pero voy a empezar por contarte a grandes rasgos c\u00f3mo funcionan estos sensores.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo funciona un sensor de CO2 NDIR?<\/h3>\n\n\n\n

En los sensores NDIR que solemos utilizar (los de canal simple o single channel), el funcionamiento se basa en la absorci\u00f3n <\/strong>que las mol\u00e9culas de CO2 suponen sobre un haz de infrarrojos<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n

En un sensor NDIR existe un emisor de infrarrojos y un sensor que los detecta. Cuanto m\u00e1s CO2 hay entre el emisor de infrarrojos y el sensor que los detecta, menos infrarrojos detecta el sensor<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Para conseguir esto, se emite en una c\u00e1mara de medici\u00f3n cerrada casi por completo una luz de banda estrecha (o una de banda ancha acompa\u00f1ada de un filtro) que coincide con las longitudes de onda que con absorbidas por las mol\u00e9culas de CO2<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n

Las mol\u00e9culas de CO2 en la c\u00e1mara de medici\u00f3n absorben una parte de la luz irradiada<\/strong>, mientras que otras mol\u00e9culas no contribuyen a la absorci\u00f3n debido a su longitud de onda. <\/p>\n\n\n\n

Cuantas m\u00e1s mol\u00e9culas de CO2<\/strong> haya en la c\u00e9lula de medici\u00f3n, mayor ser\u00e1 la energ\u00eda absorbida<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfY c\u00f3mo funciona un sensor de CO2 NDIR de doble canal?<\/h3>\n\n\n\n

Un sensor NDIR Dual Channel, o de doble canal, es muy parecido. La diferencia principal es que hay dos c\u00e1maras de aire y dos sensores de infrarrojos<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

La primera c\u00e1mara, llam\u00e9mosle c\u00e1mara 1, es exactamente igual que la del sensor anterior, tradicional, de una sola c\u00e1mara, <\/strong>y es d\u00f3nde se realiza la medici\u00f3n de la concentraci\u00f3n de CO2 en el aire que rodea al sensor.<\/p>\n\n\n\n

La diferencia est\u00e1 en la segunda c\u00e1mara, o c\u00e1mara 2: La segunda c\u00e1mara est\u00e1 rellena de un gas estable desde su fabricaci\u00f3n<\/strong>, un gas que no cambia y del que se conocen sus propiedades de absorci\u00f3n de infrarrojos. Analizando las sutiles diferencias en los resultados de las medidas de ese gas, en esa c\u00e1mara 2, el firmware del sensor puede calcular cu\u00e1nto se han desviado las medidas respecto a las que deber\u00edan ser y puede aplicar una correcci\u00f3n sobre los resultados medidos en la c\u00e1mara 1<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

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Estructura del Sensirion SCD30<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Esto significa que, aunque la l\u00e1mpara envejezca o el filtro pierda su \u00abcentro espectrogr\u00e1fico\u00bb <\/em>por el paso del tiempo, la humedad, u otras variables, el firmware del sensor podr\u00e1 corregirlo en tiempo real<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Esta configuraci\u00f3n de dos c\u00e1maras y dos sensores de infrarrojos es la que utiliza el Sensirion SCD30. Distintos fabricantes utilizan diferentes tecnolog\u00edas para la construcci\u00f3n de sus sensores NDIR dual channel.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfY entonces, qu\u00e9 ventajas tiene un sensor de CO2 NDIR de doble canal?<\/h3>\n\n\n\n

La gran ventaja de esta tecnolog\u00eda es que nos permite utilizar un sensor NDIR en aquellas situaciones donde la calibraci\u00f3n autom\u00e1tica de un sensor de canal \u00fanico fallar\u00eda<\/strong>; esto es, en situaciones donde el aire no baja peri\u00f3dicamente a 400 ppm<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

M\u00e1s abajo, cuando te hable de la calibraci\u00f3n, ver\u00e1s que para que la calibraci\u00f3n autom\u00e1tica funcione correctamente, es imprescindible <\/strong>que sensor est\u00e9 expuesto a aire con una concentraci\u00f3n de unas 400 ppm (la del aire limpio del exterior) peri\u00f3dicamente<\/strong>. La tecnolog\u00eda dual channel nos libera de este requerimiento<\/strong>, hasta cierto punto.<\/p>\n\n\n\n

Es importante decir que los sensores de doble canal tambi\u00e9n necesitan ser calibrados peri\u00f3dicamente, pero aguantan algo m\u00e1s de tiempo entre calibraciones<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Como dato de primera mano, deciros que, por un problema m\u00e9dico, estuve sin calibrar varios sensores (de diferente tipo y fabricante) durante m\u00e1s de un a\u00f1o y todos ellos se hab\u00edan perdido su precisi\u00f3n en diferente medida (incluido el SCD30)<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfEs esto una ventaja para todo el mundo? No. Pero ciertamente lo es (y mucho) cuando necesitamos instalar un medidor en un sitio donde la concentraci\u00f3n de CO2 en el aire no baja nunca a niveles del exterior (400 ppm aprox).<\/p>\n\n\n\n

\u00bfY no puedo utilizar un sensor de canal \u00fanico en esos casos? Si. Si que puedes, pero se ir\u00e1 descalibrando poco a poco y acabar\u00e1s viendo una lectura, en unos meses, muy por debajo de la real.<\/p>\n\n\n\n

Resumiendo: \u00bfVas a utilizar el medidor de CO2 en un invernadero? Dual channel es casi imprescindible<\/strong>. \u00bfEn un hospital<\/strong>? Dual channel es casi imprescindible<\/strong>. \u00bfEn una tienda abierta 24 horas<\/strong>? Dual channel es casi imprescindible<\/strong>…. ya lo pillas… en el apartado de calibraci\u00f3n<\/strong>, m\u00e1s abajo, hablaremos m\u00e1s de ello…<\/p>\n\n\n\n

Caracter\u00edsticas del Sensirion SCD30<\/h2>\n\n\n\n

Aunque, si buscas las caracter\u00edsticas t\u00e9cnicas del sensor, lo mejor es mirar en los documentos de caracter\u00edsticas del fabricante<\/strong>, te adelanto aqu\u00ed algunas de ellas que creo que pueden ser las que m\u00e1s te interesen.<\/p>\n\n\n\n

Especificaciones del sensor de CO2<\/sub><\/th><\/tr><\/thead>
Rango de medici\u00f3n de CO2<\/sub><\/td>0 – 40.000 ppm<\/td><\/tr>
Exactitud<\/td>\u00b1 (30 ppm + 3% MV)
(25 \u00b0C, 400 – 10’000 ppm)<\/td><\/tr>
Repetibilidad<\/td>10 ppm<\/td><\/tr>
Estabilidad de temperatura<\/td>2,5 ppm \/ \u00b0C (0-50 \u00b0C)<\/td><\/tr>
Tiempo de respuesta (t63)<\/td>20 s<\/td><\/tr>
Especificaciones del sensor de humedad<\/th><\/tr>
Rango de medici\u00f3n de humedad relativa<\/td>0 – 100 % HR<\/td><\/tr>
Precisi\u00f3n t\u00edpica<\/td>\u00b13% HR (0-100% HR)<\/td><\/tr>
Repetibilidad<\/td>0,1% HR<\/td><\/tr>
Tiempo de respuesta (t63)<\/td>: 1<\/td><\/tr>
Especificaciones del sensor de temperatura<\/th><\/tr>
Rango de medici\u00f3n de temperatura<\/td>-40 \u00b0C – 70 \u00b0C<\/td><\/tr>
Precisi\u00f3n t\u00edpica (\u00b0C)<\/td>\u00b1 (0,4 \u00b0C + 0,023 x (T [\u00b0C] – 25 \u00b0C))<\/td><\/tr>
Repetibilidad (\u00b0C)<\/td>0,1 \u00b0C<\/td><\/tr>
Tiempo de respuesta (t63)<\/td>>10 s<\/td><\/tr>
Especificaciones el\u00e9ctricas<\/th><\/tr>
Tensi\u00f3n de alimentaci\u00f3n<\/td>3.3 – 5.5 V<\/td><\/tr>
Tasa de medici\u00f3n promedio de corriente @ 2s<\/td>19 mA<\/td><\/tr>
Corriente m\u00e1x.<\/td>75 mA<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Si quieres saber m\u00e1s, puedes descargar aqu\u00ed el datasheet del SCD30<\/a>. <\/p>\n\n\n\n

\u00bfD\u00f3nde comprar el Sensirion SCD30 y cu\u00e1nto cuesta?<\/h2>\n\n\n\n

Mi recomendaci\u00f3n es que compres el SCD en AliExpress<\/strong>, especialmente si eres un aficionado y vas a construir tu medidor de CO2 por hobby.<\/p>\n\n\n\n

El sensor SCD30 en un distribuidor oficial como puede ser Mouser, cuesta aproximadamente 55\u20ac. Este mismo sensor, como puedes ver en este enlace: Sensirion SCD30 en AliExpress<\/a> (el mismo enlace donde yo lo compr\u00e9 y me tard\u00f3 solo 7 d\u00edas en llegar<\/strong>), cuesta unos 26\u20ac con env\u00edo y el IVA incluido.<\/p>\n\n\n\n

Bastantes usuarios de eMariete lo han comprado en el enlace de AliExpress que te acabo de poner y todos lo han recibido en tiempo y forma<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Como con todo, y al ser un art\u00edculo que no es barato, te recomiendo que tengas cuidado en donde <\/strong>lo compras y a ser posible que alguien te de referencias directas de que lo ha comprado all\u00ed<\/strong> y le ha ido bien.<\/p>\n\n\n\n

Comprar en AliExpress suele ser seguro, pero hay casos en los que te pueden marear, tenerte esperando, mandarte lo que no es, etc.<\/p>\n\n\n\n

Tampoco te f\u00edes mucho de las opiniones en estos portales<\/strong>. Supongo que ya sabes lo que ha pasado con las opiniones de Amazon y, para m\u00ed, las opiniones ya no son fiables (ni siquiera en sitios de prestigio, aunque pueda no ser culpa suya, como parece que ha sido el caso de Amazon).<\/p>\n\n\n\n

Programaci\u00f3n del Sensirion SCD30, documentaci\u00f3n y librer\u00edas disponibles<\/h2>\n\n\n\n

Una cosa muy buena de este fabricante, sobre todo si lo comparamos con otros fabricantes de sensores de CO2, es la gran cantidad de documentaci\u00f3n que proporcionan, as\u00ed como las librer\u00edas y ejemplos de programaci\u00f3n para m\u00faltiples plataformas.<\/p>\n\n\n\n

El sensor Sensirion SCD30 se comunica con el exterior a trav\u00e9s de un BUS I2C o UART<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Existen varias librer\u00edas, que soportan los principales microcontroladores<\/strong> (Arduino, ESP8266, ESP32, STM32, y otros muchos) que hacen muy f\u00e1cil su uso.

Te hablo que las principales librer\u00edas, en algunos casos con experiencia de primera mano, ya que las he utilizado en proyectos como este:
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CO2 Gadget: Medidor de CO2 avanzado<\/a><\/blockquote>