ТОП-30 датчиков и приборов для контроля микроклимата с AliExpress: от измерения CO2 до мониторинга качества воздуха
Температура и влажность дают лишь часть информации об окружающей среде. В закрытых помещениях постепенно увеличивается концентрация углекислого газа, в воздухе могут присутствовать мелкодисперсные частицы, летучие органические соединения и другие примеси. Для контроля этих параметров существуют специализированные датчики, многоканальные измерители и электронные модули, которые можно подключать к микроконтроллерам.
Отдельное направление связано с метеорологическими измерениями. Атмосферное давление, температура и влажность используются в домашних метеостанциях, системах вентиляции и автоматизации. Для теплиц и комнатных растений к ним добавляется контроль влажности грунта.
Разница между устройствами существенная. Одни готовы к работе после подключения питания, другие требуют контроллера, программного обеспечения и самостоятельной сборки. Рассмотрим 30 устройств с разными принципами измерения и возможностями применения.
1. SCD30
SCD30 представляет собой электронный модуль для измерения концентрации углекислого газа в воздухе. В основе измерительного канала используется технология NDIR, при которой содержание CO2 определяется по поглощению инфракрасного излучения.
Модули семейства SCD30 также предусматривают измерение температуры и относительной влажности. Это позволяет использовать один сенсорный узел для регистрации нескольких параметров микроклимата.
Сам по себе модуль не является законченным измерительным прибором. Для получения данных потребуется микроконтроллер, например ESP32, и программное обеспечение для обмена с датчиком. Такой вариант подходит для самостоятельной сборки домашнего CO2-монитора или системы автоматического управления вентиляцией.
2. NDIR C8
NDIR C8 предназначен для измерения концентрации углекислого газа. Для представленного исполнения указан диапазон 400–5000 ppm, который охватывает типичные значения CO2 в жилых и рабочих помещениях.
В отличие от газовых датчиков, оценивающих концентрацию по изменению сопротивления чувствительного элемента, NDIR использует оптический принцип. Измерение основано на поглощении инфракрасного излучения молекулами углекислого газа.
Для обмена данными предусмотрены цифровые выходы UART и PWM. Благодаря этому модуль можно подключить к микроконтроллеру и использовать в собственной системе регистрации показаний.
Подобный датчик интересен для автоматизации вентиляции, когда решение о проветривании принимается на основании фактической концентрации CO2.
3. Estardyn AHT20+BMP280
Estardyn AHT20+BMP280 объединяет два сенсора на одной небольшой печатной плате. AHT20 отвечает за измерение температуры и относительной влажности, а BMP280 предназначен для измерения атмосферного давления и собственной температуры кристалла.
Для передачи информации используется цифровой интерфейс I2C. Это позволяет подключить модуль к совместимому микроконтроллеру без большого количества сигнальных проводов.
Такая комбинация подходит для самостоятельной сборки комнатной метеостанции, регистрации изменения атмосферного давления или управления климатическим оборудованием. При программировании следует учитывать, что данные поступают от двух разных микросхем.
Компактная плата удобна для встраивания в собственный корпус или небольшой электронный прибор.
4. TZT GY-68 BMP180 BMP280
TZT GY-68 предназначен для измерения атмосферного давления. В продаже представлены исполнения с микросхемами BMP180 и BMP280, которые относятся к цифровым барометрическим датчикам.
Подобные модули используются в метеостанциях, портативной электронике и устройствах, где требуется отслеживать изменение давления. По барометрическим данным также можно рассчитывать относительную высоту, однако результат зависит от текущего атмосферного давления.
Для подключения требуется электронный контроллер с поддержкой соответствующего интерфейса. Напряжение питания и расположение выводов зависят от исполнения платы.
При разработке домашней метеостанции такой датчик позволяет добавить барометрический канал к уже установленным датчикам температуры и влажности.
5. Qingping Air Detector 2
Qingping Air Detector 2 относится к готовым настольным приборам для комплексного мониторинга воздуха. В отличие от отдельных сенсорных модулей, он оснащен корпусом, экраном и собственной системой отображения данных.
Прибор предназначен для контроля температуры, влажности, концентрации CO2, частиц PM2.5 и PM10. Дополнительно предусмотрены показатели, связанные с летучими органическими соединениями, и измерение уровня шума.
Для подключения к домашней системе используется Wi-Fi. В описании предусмотрена интеграция с Mijia, при этом доступность отдельных функций зависит от выбранного региона и конфигурации приложения.
Такой прибор позволяет контролировать сразу несколько параметров в одной точке помещения. Это особенно удобно при оценке работы вентиляции и систем очистки воздуха.
6. Цифровой детектор угарного газа CO
Это автономный сигнализатор для обнаружения угарного газа. Его назначение отличается от обычных измерителей CO2: угарный газ CO образуется при неполном сгорании топлива и опасен даже при сравнительно небольших концентрациях.
В конструкции предусмотрены чувствительный элемент и система звукового предупреждения. При обнаружении опасной концентрации устройство должно подавать сигнал тревоги.
Подобные сигнализаторы применяются в помещениях с газовым и твердотопливным оборудованием, где существует риск образования угарного газа. При установке необходимо учитывать инструкцию производителя, допустимые условия эксплуатации и требования к размещению датчиков CO.
Для использования в качестве защитного оборудования требуется подтвержденное соответствие действующим стандартам. Наличие звуковой сигнализации само по себе не подтверждает пригодность прибора для обеспечения безопасности.
7. Sensirion SPS30
Sensirion SPS30 предназначен для измерения концентрации частиц, взвешенных в воздухе. В отличие от газовых сенсоров, он работает с аэрозольными загрязнениями, включая мелкодисперсную пыль.
Для подобных измерений применяется оптический метод регистрации частиц. Измерительный модуль предназначен для встраивания в системы мониторинга качества воздуха.
Контроль PM2.5 полезен при оценке загрязнения воздуха частицами, которые могут появляться из-за внешних источников, процессов приготовления пищи или работы оборудования.
SPS30 можно использовать при самостоятельной сборке измерительного прибора с дисплеем или подключением к системе умного дома. Для работы потребуется соответствующее питание, контроллер и программа обмена данными.
8. Sensirion SCD40/SCD41
SCD40 и SCD41 относятся к компактным сенсорам углекислого газа. Они предназначены для измерения концентрации CO2 и используют оптическую технологию, разработанную Sensirion.
Помимо углекислого газа, микросхемы предусматривают измерение температуры и относительной влажности. Передача данных осуществляется через цифровой интерфейс I2C.
Небольшие размеры таких модулей позволяют использовать их в компактных комнатных измерителях, системах автоматического управления вентиляцией и устройствах для регистрации климатических параметров.
При разработке необходимо учитывать расположение датчика относительно нагревающихся компонентов. Тепло от микроконтроллера или блока питания способно повлиять на измеряемую температуру.
9. TZT DS18B20
DS18B20 представляет собой цифровой температурный датчик, работающий по интерфейсу 1-Wire. Он предназначен для измерения температуры в электронных системах и может использоваться в самостоятельных проектах с микроконтроллерами.
В зависимости от исполнения чувствительный элемент устанавливается непосредственно на плату либо размещается в защитном корпусе с проводным подключением.
Одно из практических применений DS18B20 связано с измерением температуры в нескольких точках. Интерфейс 1-Wire позволяет организовать общую линию для нескольких совместимых датчиков, если соблюдены требования к подключению.
Для контроля комнатного микроклимата такой датчик может использоваться как дополнительный температурный канал, например при наблюдении за температурой возле окна или отопительного прибора.
10. TZT HR202L
HR202L является чувствительным элементом для измерения относительной влажности воздуха. Его работа основана на изменении электрических характеристик материала в зависимости от содержания влаги в окружающей среде.
В отличие от цифровых датчиков с готовым интерфейсом, такой элемент требует электронной схемы для преобразования измерительного сигнала.
HR202L может использоваться в самодельных гигрометрах, системах контроля микроклимата и других устройствах, где необходимо измерять влажность воздуха.
При разработке измерительного прибора нужно учитывать зависимость характеристик чувствительного элемента от температуры, параметры схемы возбуждения и калибровку.
11. SenseAir S8 0053
SenseAir S8 относится к семейству инфракрасных датчиков CO2. Он предназначен для определения концентрации углекислого газа в воздухе и может использоваться внутри систем мониторинга и управления вентиляцией.
Измерение выполняется по принципу NDIR. Модуль оснащен электронным интерфейсом для передачи полученных значений на контроллер.
Подобные датчики устанавливают в устройствах, которые должны отслеживать изменение концентрации CO2 в течение длительного времени. На основании показаний можно организовать регистрацию истории измерений или автоматическое управление вентиляцией.
Для интеграции потребуется учитывать питание, требования к обмену данными и особенности калибровки конкретной версии модуля.
12. AEAK BME280
BME280 представляет собой компактный цифровой датчик окружающей среды. В одной микросхеме объединены измерение атмосферного давления, температуры и относительной влажности.
Он может использоваться при создании домашних метеостанций, регистраторов климатических параметров и электронных систем автоматизации.
Для получения данных используются цифровые интерфейсы, поддерживаемые контроллером и конкретным исполнением платы. Благодаря небольшой площади модуль можно разместить даже в компактном корпусе.
При проектировании важно обеспечить свободный доступ воздуха к чувствительному элементу и исключить сильный нагрев платы другими электронными компонентами.
13. GREATZT MQ-2 MQ-3 MQ-4 MQ-5 MQ-6 MQ-7 MQ-8 MQ-9 MQ-135
Под этим названием предлагается семейство газочувствительных датчиков серии MQ. Различные исполнения предназначены для обнаружения определенных газов или групп газовых соединений.
В основе работы таких сенсоров используется изменение сопротивления чувствительного полупроводникового элемента при взаимодействии с газовой средой.
Например, MQ-135 применяется в проектах оценки газового загрязнения воздуха, а другие варианты серии используются для регистрации горючих газов и отдельных химических соединений.
Для получения осмысленных результатов требуются соответствующая схема питания, прогрев, обработка сигнала и калибровка. Из-за перекрестной чувствительности подобные сенсоры не следует считать селективными измерителями конкретного газа без дополнительной проверки.
14. baishundianzi BMP390 BMP580
BMP390 и BMP580 относятся к цифровым барометрическим сенсорам. Их основная задача заключается в измерении атмосферного давления с возможностью применения в компактных электронных устройствах.
Изменение давления используется в метеорологических измерениях и при расчете относительной высоты. Такие сенсоры также могут применяться в портативной электронике и системах навигации.
Для работы необходим совместимый микроконтроллер, обеспечивающий питание и обмен данными. Конкретные характеристики зависят от выбранной модификации.
В домашних системах мониторинга эти датчики могут использоваться для регистрации изменения атмосферного давления и дополнения данных о температуре и влажности.
15. Adafruit SCD41 STEMMA QT / Qwiic
Adafruit SCD41 представляет собой модуль для измерения углекислого газа, температуры и влажности. Он построен на базе сенсора Sensirion SCD41.
Особенность этой платы заключается в использовании разъемов формата STEMMA QT / Qwiic, которые предназначены для подключения электронных модулей через интерфейс I2C.
Такой способ подключения позволяет уменьшить количество операций с пайкой при сборке экспериментальной системы. Плату можно объединять с совместимым контроллером, дисплеем и другими устройствами.
Модуль ориентирован на разработку собственной электроники. Например, на его основе можно собрать CO2-монитор с отображением концентрации углекислого газа и температурно-влажностных параметров.
16. SCD41
Еще один модуль на основе сенсора SCD41 предназначен для измерения CO2, температуры и относительной влажности воздуха.
Конструкция платы предусматривает выводы питания и цифровой связи, позволяющие подключить датчик к микроконтроллеру. Для работы с измерениями применяется интерфейс I2C.
Такое решение можно использовать при разработке компактного регистратора качества воздуха, комнатного индикатора или системы контроля вентиляции.
При размещении в корпусе желательно отделять чувствительный элемент от нагревающихся деталей электроники. Также нужно предусмотреть доступ окружающего воздуха к измерительной области.
17. eMastiff CO
eMastiff CO относится к автономным датчикам угарного газа со звуковой сигнализацией. Для отдельных исполнений предусмотрен ЖК-дисплей, на котором отображается информация о состоянии устройства.
Основное назначение такого прибора заключается в предупреждении о повышенной концентрации CO. В описании указана сирена с уровнем звука 85 дБ на расстоянии 1 метра.
Для сигнализатора предусмотрены пороговые условия срабатывания, зависящие от концентрации угарного газа и времени воздействия.
При выборе подобных устройств необходимо учитывать наличие действующей сертификации, срок службы чувствительного элемента и требования к месту установки. Для обеспечения безопасности следует применять сигнализаторы, соответствующие применимым нормативным требованиям.
18. Han Shine NTC B3435 10K
Han Shine NTC B3435 10K представляет собой температурный зонд с термисторным чувствительным элементом. При изменении температуры электрическое сопротивление NTC-термистора уменьшается.
Для датчика указано номинальное сопротивление 10 кОм при 25 °C и коэффициент B25/85, равный 3435 К.
Чувствительный элемент размещен в металлическом корпусе диаметром 4 мм и длиной 80 мм. Подключение осуществляется через кабель длиной 2 метра.
Заявленный температурный диапазон зонда составляет от -50 до +150 °C. Это позволяет использовать его для контроля температуры в системах отопления, самодельных терморегуляторах и измерительном оборудовании.
Для правильной обработки показаний необходимо учитывать характеристику сопротивления конкретного NTC-элемента.
19. diymore BMP388
diymore BMP388 является электронным модулем измерения атмосферного давления на базе цифрового сенсора BMP388.
Этот тип датчиков применяется в компактных метеостанциях и устройствах, где необходимо фиксировать небольшие изменения давления. Дополнительно сенсор обеспечивает температурные данные, используемые в том числе для компенсации измерений.
BMP388 может применяться для расчета относительной высоты. Однако атмосферное давление меняется из-за погодных условий, поэтому для подобных вычислений требуется учитывать опорное значение.
При самостоятельной сборке метеостанции модуль подключается к микроконтроллеру, который получает и обрабатывает измерительную информацию.
20. Winsen MH-Z19E
Winsen MH-Z19E предназначен для измерения углекислого газа с использованием инфракрасной технологии NDIR.
Датчик относится к компактным измерительным модулям и предусматривает цифровой обмен данными. Для семейства MH-Z19 характерны последовательный интерфейс UART и выход PWM.
Такое устройство можно использовать при разработке комнатного CO2-монитора, регистратора показаний или контроллера вентиляции.
Практический интерес заключается в возможности отслеживать концентрацию CO2 независимо от температуры и влажности. В закрытом помещении этот показатель позволяет наблюдать, как изменяется воздухообмен при присутствии людей и работе вентиляционной системы.
21. SZKOSTON CO2-метр
SZKOSTON предлагает готовый электронный измеритель углекислого газа с дополнительным контролем температуры и влажности.
В конструкции предусмотрен ЖК-дисплей, отображающий текущие показатели. Для измерения концентрации CO2 используется технология NDIR.
Прибор оснащен аккумуляторным питанием с зарядкой через USB. Это позволяет переносить его между помещениями и наблюдать за изменениями концентрации углекислого газа в разных условиях.
Предусмотрена система индикации состояния воздуха и сигнализация при достижении определенных значений. Подобные функции позволяют использовать прибор для наблюдения за эффективностью проветривания в жилой комнате, кабинете или офисе.
22. Sensirion SPS30
Еще один вариант SPS30 относится к датчикам аэрозольных частиц. Его основное назначение заключается в измерении загрязнения воздуха мелкодисперсной пылью.
Сенсор использует оптическую технологию регистрации частиц. Для получения показаний необходима электронная система, которая обеспечивает питание, принимает данные и отображает результат.
SPS30 может использоваться в собственных измерителях качества воздуха. Например, его можно объединить с датчиком CO2 и температурно-влажностным модулем, получив систему мониторинга нескольких независимых параметров.
При проектировании корпуса необходимо учитывать требования к прохождению воздуха через измерительную часть. Неправильное расположение воздухозаборных отверстий способно влиять на результаты измерений.
23. M5Stack ENV Pro Unit
M5Stack ENV Pro Unit представляет собой компактный модуль для измерения параметров окружающей среды на базе сенсора BME688.
Он предусматривает измерение температуры, относительной влажности и атмосферного давления. Дополнительно сенсор оснащен газочувствительным каналом, который может использоваться для оценки изменений состава воздуха.
Для обмена данными применяется интерфейс I2C. Модуль ориентирован на работу с совместимыми контроллерами и электронными платформами M5Stack.
Отдельный интерес представляет возможность объединить несколько типов измерений в одном компактном устройстве. При этом показатели качества воздуха, рассчитываемые на основе газового сопротивления, не являются прямым измерением концентрации CO2 или отдельного летучего соединения.
24. JUANJUAN 3 в 1
JUANJUAN 3 в 1 относится к готовым приборам для контроля газовых параметров воздуха. В ассортименте представлены разные исполнения, предназначенные для измерения CO2 либо обнаружения угарного газа CO.
Версии для углекислого газа оснащаются электронным дисплеем и предусматривают дополнительный контроль температуры и относительной влажности. Для измерения CO2 указано использование технологии NDIR.
Прибор подходит для размещения в жилом или рабочем помещении, где требуется видеть текущую концентрацию углекислого газа без подключения отдельного микроконтроллера.
Модификации для CO и CO2 имеют различное назначение. Углекислый газ используется как показатель воздухообмена, тогда как угарный газ требует отдельных мер безопасности и специализированной сигнализации.
25. MoesHouse CO2 3 в 1
MoesHouse CO2 3 в 1 представляет собой электронный монитор углекислого газа с функциями измерения температуры и относительной влажности.
Особенность модели заключается в поддержке Wi-Fi и интеграции с платформой Tuya Smart Life. Благодаря этому прибор можно использовать в составе домашней системы мониторинга.
Наличие дисплея позволяет просматривать текущие показания непосредственно на устройстве. Через совместимое приложение могут быть доступны функции удаленного контроля и уведомлений.
Такой формат подходит для помещений, где требуется наблюдать за изменением концентрации CO2 и при необходимости организовать автоматические действия через подключенную систему умного дома.
26. Honeywell BW SR-X2V
Honeywell BW SR-X2V представляет собой газочувствительный сенсорный компонент, предназначенный для использования в специализированном газоаналитическом оборудовании.
В отличие от готовых измерителей воздуха с экраном и корпусом, это сменный электронный компонент. Его применение предполагает наличие совместимого измерительного прибора, который обеспечивает питание, обработку сигнала и отображение результатов.
Подобные компоненты используются при обслуживании газоанализаторов и систем обнаружения газов. Они не рассчитаны на самостоятельное использование без соответствующей электроники.
При замене сенсора необходимо учитывать точное обозначение модели и совместимость с оборудованием. После установки могут потребоваться предусмотренные производителем процедуры настройки и калибровки.
27. FABISENSE PTH-10
FABISENSE PTH-10 относится к семейству портативных детекторов газов. В зависимости от модификации прибор может измерять угарный газ CO, углекислый газ CO2 либо оба параметра.
В представленной линейке предусмотрены исполнения PTH-10D для CO, PTH-10C для CO2 и PTH-10E с комбинированным измерением.
Разделение этих функций имеет практическое значение. Концентрация CO2 используется при контроле воздухообмена, а обнаружение CO связано с предупреждением об опасном газе, образующемся при неполном сгорании топлива.
Комбинированный прибор позволяет контролировать разные газовые параметры, однако для использования в качестве средства защиты от угарного газа необходимо учитывать сертификацию конкретной модели и требования к ее эксплуатации.
28. TZT BME680 CJMCU-680
TZT BME680 CJMCU-680 представляет собой модуль на основе цифрового сенсора BME680. Он объединяет измерение температуры, относительной влажности, атмосферного давления и сопротивления газочувствительного элемента.
Газовый канал можно использовать для анализа изменений состава воздуха и расчета относительных показателей качества воздуха с помощью соответствующего алгоритма.
При этом BME680 не является селективным газоанализатором, непосредственно измеряющим концентрацию отдельных веществ. Его газочувствительный элемент реагирует на изменения смеси газовых соединений.
Модуль подходит для самостоятельной сборки домашней метеостанции с дополнительным контролем газовой среды. Для подключения требуется совместимый контроллер и программная обработка данных.
29. baishundianzi GY-68 BMP180 BMP280
Этот модуль предназначен для измерения атмосферного давления и представлен в вариантах с датчиками BMP180 и BMP280.
Подобные сенсоры используются в компактных метеостанциях, электронных высотомерах и других устройствах, где требуется получать барометрические данные.
Основной измеряемый параметр связан с абсолютным атмосферным давлением. Дополнительно датчик обеспечивает температурную информацию, необходимую для компенсации измерений.
Модуль можно подключить к микроконтроллеру и использовать совместно с другими сенсорами окружающей среды. Например, добавить барометрический канал к системе, которая уже измеряет температуру и влажность.
30. Датчик влажности почвы с аналоговым выходом
Последнее устройство предназначено для контроля влажности грунта. Это отдельный параметр, который используется при выращивании растений наряду с температурой, влажностью воздуха и освещенностью.
Датчик оснащен трехконтактным интерфейсом и аналоговым выходом. Для питания предусмотрено напряжение от 3,3 до 5,5 В, выходное напряжение находится в диапазоне 0–3 В.
Размеры платы составляют 98 × 23 мм. Она рассчитана на установку чувствительной части в грунт, после чего сигнал можно считывать с помощью аналогового входа микроконтроллера.
На основе такого датчика можно организовать мониторинг влажности почвы или управление автоматическим поливом. При настройке необходимо учитывать характеристики грунта, поскольку одинаковое выходное напряжение может соответствовать разному содержанию влаги в различных субстратах.
Что учитывать при выборе датчиков
Для контроля микроклимата сначала необходимо определить измеряемый параметр. Датчик температуры не позволяет оценить концентрацию углекислого газа, а измерение атмосферного давления не заменяет контроль влажности. Устройства с газочувствительными элементами также различаются по принципу работы и назначению.
Для CO2 используются специализированные оптические сенсоры, в том числе NDIR. Для контроля мелкодисперсной пыли применяются датчики частиц. Полупроводниковые газовые сенсоры могут реагировать на разные соединения, поэтому их показания требуют корректной интерпретации.
Различается и способ подключения. Готовые приборы оснащены дисплеем, питанием и системой обработки данных. Электронные модули требуют самостоятельной интеграции, зато позволяют создавать системы с необходимым набором измерительных каналов.
Отдельного внимания заслуживает расположение датчиков. Близость радиаторов отопления, прямые солнечные лучи, локальные источники тепла и недостаточная циркуляция воздуха способны влиять на измерения. При контроле газовых загрязнений также необходимо учитывать требования к отбору воздуха и обслуживанию чувствительных элементов.
Для бытового наблюдения за вентиляцией удобны готовые CO2-мониторы. Для разработки собственной электроники можно использовать SCD30, SCD41 и другие сенсорные модули. Если требуется более комплексная система, к ним добавляют измерение частиц, атмосферного давления, температуры и влажности.
Еще интересные подборки
- ТОП-15 приборов с AliExpress для контроля температуры: от кухни до умного дома
- ТОП-15 измерительных приборов с AliExpress для проверки электроники и аккумуляторов
- ТОП-30 плат BMS, модулей и инструментов для сборки аккумуляторов с AliExpress
- Один пылесос для сухой и влажной уборки. Проверяю возможности Dreame Air AquaCycle Pro
- ТОП-15 измерительных приборов с AliExpress: от диагностики электроники до проверки автомобиля
- ТОП-15 измерительных приборов с AliExpress: от проверки аккумуляторов до поиска неисправностей в электрике
- ТОП-15 паяльников и паяльных станций с AliExpress: от компактных моделей до профессионального оборудования
- ТОП-15 плат BMS и балансиров с AliExpress для сборки аккумуляторов
- ТОП-15 повербанков с AliExpress: от компактных аккумуляторов до мощных моделей для ноутбуков
- ТОП-15 аварийных радиоприемников с AliExpress: модели с ручной зарядкой, солнечными панелями и фонариками
- ТОП-15 датчиков Zigbee с AliExpress: от протечек воды до обнаружения присутствия человека
- ТОП-15 инструментов с AliExpress для работы с проводами: зачистка, резка и пайка
- ТОП-15 умных выключателей и розеток с AliExpress: от управления светом до контроля электроприборов
- ТОП-15 инструментов с AliExpress для пайки, демонтажа и ремонта электронных плат
- ТОП-15 измерительных приборов с AliExpress для поиска неисправностей в электронике
