空気質センサー-周囲の空気の状態を知りたいと思ったことはありませんか？空気品質センサーモニターは、あなたのニーズに完璧なソリューションを提供します。このデバイスは、PCB上に統合され、あなたの健康に影響を与える可能性のある汚染物質を検出した後、読みを提供するセンサーを備えています。結局のところ、粒子汚染の高レベルは、誰もが、屋内と屋外で正常に機能することが困難になることができます。もちろん、それが問題になった場合は、空気清浄機を購入して、有害物質を削減または除去する必要があります。
この記事では、空気清浄機センサーの基本的な仕組みと、その作り方について説明します。もっと詳しく知りたい方は、読み進めてください。
空気質センサーとは？
空気中の有害ガスを検知するセンサーです。
空気質センサーとは、空気質測定機能を持つ携帯機器のことを指します。オゾン、二酸化窒素、二酸化炭素、粒子状物質など、有害な大気汚染物質を監視します。
誰でも民生用の空気質センサーをさまざまな構造物に設置し、屋外の空気の質を監視することができます。この場合、複数のセンサーでネットワークを形成し、汚染物質の動きなどを観察することができます。
微小な粒子状物質を検知する空気質センサー
一酸化炭素など有害な汚染物質を検知する室内空気清浄機も市販されています。
空気質センサーの仕組み
センサーは屋外の汚染物質も検出することができます。
空気質モニターは、特定の目的のために様々なメカニズムで動作します。例えば、レーザー式パーティクルカウンターは、チャンバー内を移動する粒子のサイズと量のデータを提供します。一方、メーターはセンサーを通過するガスの量を計算します。これらのセンサーもまた、データを読み取り可能な測定値に変換するアルゴリズムに依存している。さらに、湿度や温度などの要因で測定値が乱れた場合、アルゴリズムが必要な変更を行うこともできる。
一方、高品質のセンサーは、センサー内の空気の温度を調整する他の機構を備えています。これによって、安定した測定が可能になります。
また、衛星には地球環境を測定するためのセンサーも搭載されています。
このセンサーを搭載した衛星は、地球や大気から放出されるエネルギーを測定し、汚染物質を検出します。ある地域を一貫して監視する場合と、異なる地域を監視する場合があります。
大気センサーの種類
大気センサーは、さまざまな種類が販売されています。大気中の危険なガスや汚染物質を検知し、健康に影響を与える可能性があります。以下に、センサーの種類をご紹介します。
画像は二酸化炭素センサーです。
電気化学式
金属酸化物
光電離
光学式パーティクルカウンター
光学式
空気質センサー-大気質センサーをDIYする方法
もちろん、Raspberry Piと簡単なコーディングで、コストパフォーマンスの高い大気質モニターを作ることもできます。以下の手順で始めてみてください。
空気質センサー-必要な工具と部品
PC
SDカードリーダー
5.1V/2A Raspberry Piユニバーサルパワーサプライ
8GBマイクロSDカード
組み立て済みのRaspberry Pi Zero WH
GPIOハンマーヘッダーキット(ハンダレス)
Enviro+ 空気品質HATセンサー
PMS5003 粒子状物質センサー
Raspberry Pi用ケース（Pibow Zero W
ステップ1セットアップ
SDカード
まず、Raspberry Piのウェブサイトにアクセスし、Raspberry Pi ImagerをPCにインストールしてください。SDカードは、パソコンがハードディスクを必要とするのと同じように、Raspberry Piが動作するためのOSを必要とします。マイクロSDカードをSDカードリーダーにセットし、パソコンで開きます。その後、Raspberry Pi Imagerを起動し、Operating Systemで「OSを選択」を選択します。
次の画面でRaspberry Pi OS（その他）を選択する必要があります。
その後、Pi Raspberry OS Liteを選択します。choose SD cardをクリックし、カードリーダーに入れたSDカードを選択します。次に、書き込みを行い、処理が完了するまで待ちます。
デバイスへのリモートアクセスを提供するために、いくつかの事前設定を実施する必要があります。このステップバイステップガイドに従って、WiFiに接続し、SSHを有効にします。最後に、Raspberry Piの接続テストを実施し、正常に動作することを確認します。テストするには、SDカードをスロットに入れ、デバイスの電源を入れ、数分待ちます。その後、Puttyのような安全なコマンドラインを開き、raspberry piと入力します。Localまたはデバイスに関連付けられたIPアドレスを入力します。
ステップ2: 空気質センサー-組み立て
Raspberry PI Zero WHモジュール。Raspberry PI Zero WHモジュール。
ソースはこちら。ウィキメディア・コモンズ出典：Wikimedia Commonsウィキメディア・コモンズ
まず、ハンマーヘッダーをRaspberry Piに装着する必要があります。こちらのステップバイステップガイドに従って、作業を完了させてください。次に、SDカードをRaspberry Piのカードスロットに挿入し、こちらの手順でPibow Zero Wを組み立てます。
その後、Enviro+をRaspberry Pi Zero WHに装着します。まず、Enviro+のメス型ヘッダーピンとRaspberry Piのオス型ヘッダーピンが一致することを確認します。そして、メス型ヘッダーをぴったりとはまるまで押し下げます。
このステップでは、粒子状物質センサーの接続を行います。ケーブルの一端をセンサーのコネクターに、もう一端をEnviro+の下側に接続します。Raspberry Piの電源がオフになっていることを確認してから進めてください。
ステップ3: 空気質センサー-ソフトウェアのセットアップとテスト
Putty SSHコマンドラインインターフェース。
ソースはこちら。ウィキメディア・コモンズ
ソフトウェアのセットアップとデバイスのテストが必要です。全体的に、この部分はあまりプログラミングのスキルが必要ではありません。そこで、ステップ1と同じ方法でPutty SSHコマンドライン端末を起動し、次のように入力します。
git clone https://github.com/pimoroni/enviroplus-python
cd enviro plus-python
sudo ./install.sh
その後、sudo reboot とタイプしてデバイスを再起動し、インストールを適用します。また、このガイドでいくつかの例を実行することができます。
空気質センサー-空質センサーは正確か？
低価格のセンサーは、研究所で作られたものに比べて精度が低いことが分かっています。しかし、微粒子や有毒ガスなどのモニタリングが可能です。また、揮発性有機化合物（VOC）や一酸化炭素を検出できるモニターには、電気化学センサーが搭載されており、有毒ガスが空気中に存在すると反応する。しかし、これらのセンサーは精度を維持するためにユーザーが校正する必要がある場合があります。
まとめ
空気質センサーは、健康に影響を与える可能性のある汚染物質に関する有益な測定値を提供します。これらのデバイスは、あらゆる室内環境のVOCを検出するために利用することができます。さらに、このデバイスを屋外に配備することで、劣悪な空気環境を監視することができます。そのため、屋外での軽い運動や激しい運動を行うべきかどうかの判断がしやすくなります。その結果、誰でもこの装置を設置することで大きな利益を得ることができるのです。
空気質センサーについて、何かご質問はございませんか？お気軽にお問い合わせください。
