Alcohol 2 click MIKROE-3097 est un capteur de gaz éthanol (alcool) très précis Click board™, équipé du capteur de gaz ampérométrique SPEC qui réagit électrochimiquement avec l’éthanol. Il est pris en charge par le LMP91000, un circuit intégré analogique frontal (AFE) intégré de haute précision, parfaitement adapté à une utilisation dans des applications de détection électrochimique.

Le Click board™ fournit également la tension de référence requise par le capteur et offre le choix entre la sortie analogique du circuit intégré AFE tamponné avec l’amplificateur opérationnel à faible bruit et la sortie numérique du convertisseur A/N SAR 12 bits..

Comment ça marche Alcohol 2 click?

Les capteurs SPEC Sensor™ sont des capteurs de gaz ampérométriques, des capteurs électrochimiques qui génèrent un courant proportionnel à la fraction volumétrique du gaz. Ce courant est converti et transformé en tension par le circuit intégré analogique frontal (AFE), de sorte qu’il peut être échantillonné par le MCU ou converti avec les circuits de conversion A/N externes. Le capteur utilisé sur cette carte est le 3SP-Ethanol-1000 de SPEC Sensors, qui peut détecter une concentration d’éthanol jusqu’à 1000 ppm. Le capteur a un temps de réponse très court, mais plus il est exposé longtemps à un gaz particulier, plus il peut fournir de données précises. Cela est particulièrement vrai lors de l’étalonnage. Il convient de noter que le capteur a une très grande sensibilité aux petites particules de poussière, à l’eau condensée et à d’autres impuretés, qui peuvent empêcher le gaz d’atteindre le capteur. Il est conseillé de protéger le capteur lorsqu’il est utilisé dans des applications critiques. Dans des conditions idéales, la durée de vie de ce capteur est indéfinie, mais dans les applications réelles, la durée de vie attendue est supérieure à 5 ans (10 ans à 23 ± 3 ˚C ; 40 ± 10 % HR).

Bien que très fiable et précis, ce capteur est idéal pour développer des applications de détection relative de gaz. Par exemple, il peut détecter des niveaux accrus de gaz éthanol. Cependant, pour des applications mesurant la concentration absolue d’un gaz, le capteur doit être calibré et les données de mesure compensées. Des facteurs tels que l’humidité, la température et la non-linéarité de la courbe de réaction (pour l’éthanol dans ce cas), ainsi que la sensibilité croisée à d’autres gaz, peuvent influencer les mesures. C’est pourquoi une série de routines de calibration, réalisées dans les conditions réelles de fonctionnement, est nécessaire pour calculer la concentration absolue de gaz.

La Click board™ “Alcohol 2” utilise le LMP91000, un circuit intégré potentiostat AFE configurable, conçu par Texas Instruments pour des applications de détection chimique à faible consommation. Elle fournit une solution capteur complète en générant une tension de sortie proportionnelle au courant du capteur. Un amplificateur transimpédance (TIA) à gain programmable convertit le courant traversant le capteur, couvrant une plage de 5 μA à 750 μA, selon le capteur utilisé. La tension entre l’électrode de référence (RE) et l’électrode de travail (WE) est maintenue constante grâce à un circuit de polarisation variable. Ce type de capteur fonctionne de manière optimale lorsqu’une tension de polarisation fixe est appliquée, le fabricant recommandant une polarisation fixe de +100 mV pour le capteur utilisé sur cette Click board™. La tension de polarisation et le gain du TIA peuvent être réglés via les registres I2C. De plus, un capteur thermique intégré dans le circuit AFE permet, si nécessaire, de compenser les résultats en fournissant une valeur de tension analogique via la broche VOUT par rapport à la masse.

La Click board™ intègre également deux autres circuits intégrés. Le premier est le MCP3221, un convertisseur analogique-numérique à registre d’approximation successive de 12 bits de chez Microchip. Le second est l’OPA344, un amplificateur opérationnel rail-to-rail à alimentation unique de Texas Instruments. Un interrupteur intégré, étiqueté “AN SEL”, permet de sélectionner le circuit vers lequel la broche VOUT du LMP91000 est dirigée. En position ADC, VOUT est acheminée vers l’entrée de l’ADC MCP3221, permettant ainsi de lire la tension via l’interface I2C sous forme d’information numérique. En position AN, VOUT est dirigée vers l’entrée de l’OPA344, dont la sortie offre un gain unitaire stable et agit comme un tampon pour que la tension puisse être échantillonnée par le microcontrôleur hôte via la broche AN du mikroBUS™.

La broche RST du mikroBUS™ est reliée à la broche MEMB du LMP91000 et sert à activer la section de l’interface I2C, ce qui permet l’utilisation de plusieurs puces sur le même bus I2C. Lorsqu’elle est maintenue à un niveau logique bas, la communication I2C est activée et le microcontrôleur maître peut initier une condition START. La broche RST doit rester basse pendant toute la durée de la communication.

Enfin, cette Click board™ peut fonctionner avec des alimentations de 3,3V et de 5V. Un cavalier SMD, étiqueté “VCC SEL”, peut être positionné selon le besoin, permettant ainsi l’utilisation de microcontrôleurs fonctionnant en 3,3V ou en 5V avec cette Click board™.

Spécifications

Spécifications électriques de l’Alcohol 2 Click

– Détection de gaz : Détecte principalement les vapeurs d’alcool.
– Tension d’alimentation : 3,3V ou 5V.
– Sortie analogique et numérique : Compatible avec Arduino, Raspberry Pi, ESP32, et autres microcontrôleurs.
– Sensibilité ajustable via un potentiomètre intégré.
– Réponse rapide et récupération rapide pour une mesure efficace.
– Interface : Compatible avec le standard MikroBUS™.

Applications :
– Test d’alcoolémie et de sobriété.
– Surveillance de la qualité de l’air.
– Automatisation industrielle et détection de fuite d’alcool.
– Expérimentation et projets éducatifs avec Arduino..