Перейти к содержанию

Индекс VOC

Металлооксидный датчик не может честно сказать, сколько в воздухе летучих органических веществ в ppb. Зато он хорошо видит, стало ли их больше или меньше, чем обычно. Sensirion превращает это в индекс VOC: 100 — привычный для помещения фон, больше — хуже, меньше — лучше.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Индекс VOC (VOC Index) — относительная оценка содержания летучих органических веществ в воздухе, которую Sensirion предлагает вместо концентрации для своих металлооксидных датчиков серии SGP4x, например SGP41. Сырой сигнал датчика обрабатывает алгоритм Gas Index Algorithm на внешнем микроконтроллере, и на выходе получается число от 1 до 500.

Как устроена шкала

  • 100 — фон помещения. Алгоритм считает скользящее среднее сигнала за последние 24 часа — Sensirion называет это время обучения — и всегда сопоставляет его значению 100.
  • Выше 100 — летучих веществ больше обычного: готовка, уборка, люди в комнате.
  • Ниже 100 — меньше обычного: открыли окно, работает очиститель воздуха.
  • Шкала 1–500. Усиление тоже подстраивается по событиям последних суток, поэтому разные помещения укладываются в одну шкалу.

Sensirion сравнивает индекс с обонянием: нос, входя в комнату, принимает воздух снаружи за точку отсчёта и сообщает «слабо», «заметно» или «сильно», но не говорит, какое вещество и сколько его. Индекс чувствителен и к веществам без запаха, но тоже не различает их.

Почему не концентрация

MOX-датчик реагирует на многие газы сразу, а базовая линия в реальном помещении неизвестна, поэтому выход в ppb или в «эквиваленте TVOC» вводил бы в заблуждение. Относительная шкала честно показывает то, что датчик действительно умеет: заметить изменение. Для управления устройством этого достаточно — Sensirion приводит пример с включением очистителя при индексе выше 150. В даташите SGP41 для индекса VOC указана повторяемость менее ±5 пунктов.

Чем не является

Индекс VOC не заменяет измерение CO₂: углекислый газ меряют NDIR-датчиком в абсолютных ppm. По Sensirion, фон VOC в помещении создают постоянно выделяющие вещества материалы, а всплески — готовка, уборка и дыхание людей. Подключение SGP41 и расчёт индекса — в статье о датчиках газа.

Частые вопросы

Почему индекс VOC показывает 100 в любом помещении?

Потому что так задумано: алгоритм считает скользящее среднее сигнала за последние 24 часа и всегда сопоставляет его значению 100. Индекс показывает не абсолютное количество летучих веществ, а отклонение от привычного для этого помещения фона. Перенеся датчик в другое помещение, через сутки снова получите около 100.

Можно ли пересчитать индекс VOC в ppb или мг/м³?

Нет. Sensirion выбрал индекс именно потому, что металлооксидный датчик в реальных условиях не может дать корректную концентрацию: он реагирует на многие вещества и не различает их, а базовая линия неизвестна. Индекс — относительная шкала, как ощущения носа: «слабо», «заметно», «сильно».

При каком индексе VOC включать вентиляцию?

Порог выбирает разработчик устройства. Sensirion в качестве примера приводит включение очистителя воздуха при индексе выше 150. Поскольку шкала фиксирована — 1–500 со средним 100, — одно и то же правило работает в разных помещениях без перенастройки.

Источники

  1. Sensirion. What is Sensirion's VOC Index? (Info Note) — вместо концентрации etVOC, которую в полевых условиях нельзя корректно получить, сырой сигнал VOC-пикселя SGP4x обрабатывает Gas Index Algorithm на внешнем микроконтроллере; индекс описывает состояние относительно недавней истории датчика, как нос человека; смещение — скользящее среднее за 24 часа (learning time); фон помещения всегда соответствует 100; выше 100 — больше VOC, чем в среднем (готовка, уборка, дыхание), ниже — меньше (проветривание, очиститель); усиление подстраивается по событиям за 24 часа, шкала 1–500; пример: включать очиститель воздуха при индексе выше 150
  2. Sensirion. Datasheet SGP41 — Air Quality Sensor for VOC and NOx Measurements, version 1.0, December 2021 — VOC Index — обработанное значение из SRAW_VOC, 1–500 пунктов индекса; индексы VOC и NOx по шкале 1–500; для VOC 100 — среднее значение; повторяемость VOC Index < ±5 пунктов

Нашли ошибку?

Смотрите также