Acelere los diseños de calidad del aire con módulos multisensor

La demanda de monitoreo de la calidad del aire está aumentando en aplicaciones industriales y residenciales. El desafío para los diseñadores es crear una solución para abordar la creciente lista de contaminantes, que incluye material particulado, dióxido de nitrógeno, ozono y otros peligros.

Si bien los sistemas de monitoreo tradicionales a menudo requieren sensores separados y una integración compleja para rastrear todos estos parámetros, el módulo de sensor RRH62000-A1V de Renesas ofrece una alternativa multisensor integrada. Proporciona una vía rápida al mercado que permite tanto la detección inmediata de problemas de calidad del aire como estrategias de reducción de la contaminación a largo plazo.

Detección integral en un solo módulo

El RRH62000-A1V representa un avance significativo en la tecnología de monitoreo ambiental al integrar múltiples sensores en un módulo compacto (Figura 1). El módulo monitorea continuamente la temperatura, la humedad, el material particulado ―que varía de 0.3 a 10 micrómetros (µm)―, los compuestos orgánicos volátiles (VOC) totales, el monóxido de carbono y el ozono.

Figura 1: El RRH62000-A1V monitorea continuamente la calidad del aire y proporciona señales cuando se exceden los umbrales críticos. (Fuente de imagen: Renesas)

Lo que distingue al RRH62000-A1V es que combina varios sensores en un solo módulo y mantiene una alta precisión en todas las mediciones. El módulo puede emitir varias señales a través de E/S cuando se superan los valores límite, lo que permite una respuesta inmediata a los problemas de calidad del aire.

Esta integración simplifica el diseño del sistema y garantiza mediciones confiables en todos los parámetros ambientales. El sofisticado sistema de detección de partículas del módulo es especialmente eficaz para monitorear las partículas finas que más afectan la salud y la calidad del aire.

Aplicaciones industriales energéticamente eficientes

El RRH62000-A1V aborda dos desafíos críticos en los entornos industriales: mantener la calidad del aire y optimizar el uso de la energía. El módulo permite la ventilación controlada por demanda (DCV), que activa los sistemas de ventilación solo cuando los parámetros de calidad del aire superan los umbrales especificados.

Cuando el sensor detecta concentraciones crecientes de partículas o niveles de VOC, puede activar los sistemas de ventilación automáticamente. Además, el módulo puede enviar estos datos a una ubicación central para su procesamiento, lo que permite el monitoreo de toda la instalación y respuestas automatizadas a los problemas de calidad del aire.

Este enfoque inteligente evita concentraciones nocivas de contaminantes como el formaldehído y el monóxido de carbono, al tiempo que reduce el funcionamiento innecesario del sistema de ventilación. El resultado es un importante ahorro de energía sin comprometer la seguridad en el lugar de trabajo.

Además, el RRH62000-A1V puede proporcionar datos en tiempo real a los sistemas de monitoreo externos. Esto brinda a los operadores visibilidad sobre el estado de las instalaciones remotas y permite el cumplimiento de las normas de seguridad en toda la empresa.

Integración en hogares inteligentes

El RRH62000-A1V brinda monitoreo de calidad del aire de nivel profesional a las aplicaciones residenciales. En entornos de hogares inteligentes, el módulo puede monitorear continuamente múltiples parámetros:

• Temperatura
• Humedad
• Partículas (con detección precisa de 0.3 a 10 µm)
• VOC
• Monóxido de carbono
• Ozono
• Indicadores de riesgo de moho

El módulo puede controlar de forma inteligente los dispositivos conectados basándose en mediciones en tiempo real cuando se integra en un sistema de automatización del hogar. El sistema puede activar automáticamente el aire acondicionado cuando la temperatura supera los 30 °C, activar los purificadores de aire cuando los niveles de partículas superan los umbrales aceptables e iniciar la ventilación cuando las concentraciones de VOC indican una mala calidad del aire. Además, el control continuo de la humedad ayuda a prevenir el crecimiento de moho, lo que garantiza un entorno de vida más saludable.

La capacidad del módulo para detectar partículas tan pequeñas como 0.3 µm lo hace especialmente eficaz para controlar la calidad del aire en interiores, ya que estas partículas finas pueden suponer importantes riesgos para la salud cuando se inhalan. Esta capacidad de medición precisa y las funciones de control automatizado permiten a los propietarios mantener una calidad del aire óptima sin una intervención manual constante.

Comience con un kit de evaluación

Para los desarrolladores que buscan implementar soluciones de control de la calidad del aire, Renesas ofrece el kit de evaluación RRH62000-EVK (Figura 2). El kit combina una placa de comunicación de sensor ambiental (ESCom) con el módulo de sensor RRH62000 y conectividad USB (tipo A a tipo C). Permite una rápida configuración y evaluación del módulo de sensor RRH62000. En esencia, una unidad de microcontrolador (MCU) RA4M2 basada en Arm de Renesas se encarga de la gestión de protocolos y garantiza una comunicación fluida entre los componentes.

Figura 2: El RRH62000-EVK permite una rápida configuración y evaluación del módulo sensor RRH62000. (Fuente de imagen: Renesas)

El kit de evaluación ofrece varias características clave:

• Múltiples modos de funcionamiento, incluida la configuración de potencia ultrabaja para aplicaciones alimentadas por batería
• Interfaz I2C simple para una fácil integración del sistema
• Compatibilidad de la placa PMOD con diferentes derivados de sensores ambientales
• Software de evaluación de sensores ambientales (ES-Eval) compatible con Windows (se requiere una cuenta)
• Programas de ejemplo
• Descargas de software gratuitas del sitio web de Renesas

La placa ESCom sirve como base del kit de evaluación y utiliza la MCU RA4M2 para manejar varios protocolos de comunicación. La MCU administra lo siguiente:

• Manejo del protocolo USB para conectividad de PC
• Traducción de comunicaciones entre interfaces
• Sincronización de comunicaciones con la interfaz I2C
• Integración con otros productos de sensores

La placa ESCom proporciona opciones de conectividad integrales a través de configuraciones de puentes claramente etiquetadas, lo que permite la creación rápida de prototipos y pruebas (Figura 3). El diseño de la placa facilita la integración con sistemas existentes al tiempo que proporciona la flexibilidad necesaria para el desarrollo y las pruebas.

Figura 3: La placa ESCom proporciona opciones de conectividad integrales a través de configuraciones de puentes claramente etiquetadas, lo que permite la creación rápida de prototipos y pruebas. (Fuente de imagen: Renesas)

El software ES-Eval proporcionado mejora la experiencia de desarrollo al ofrecer lo siguiente:

• Una interfaz gráfica fácil de usar para la configuración del sensor
• Monitoreo en tiempo real de todos los parámetros del sensor
• Capacidades de registro de datos
• Ejemplos de programación para el desarrollo de aplicaciones personalizadas
• Compatibilidad con diferentes modos de funcionamiento del sensor
• Ejemplos de integración con otros sensores ambientales de Renesas

Conclusión

Al combinar múltiples sensores de alta precisión en un solo módulo y brindar herramientas de desarrollo integrales, el RRH62000-A1V permite la implementación eficiente de soluciones de monitoreo de la calidad del aire. El funcionamiento energéticamente eficiente del módulo, las sofisticadas capacidades de medición y la capacidad de controlar directamente los dispositivos conectados lo convierten en una opción sólida tanto para aplicaciones industriales como domésticas inteligentes.