旭化成エレクトロニクス株式会社 （AKM）
高精度・超低消費電流・メンテナンスフリーで 二酸化炭素濃度計測を可能に
「Sunrise」は、NDIR方式のCO2センサモジュールです。
高精度でありながら、超低消費電流を実現。また、定期的に自動較正するため取り付け後はメンテナンスフリーで使用できます。
電池駆動やワイヤレスデバイス、その他、低消費電流、長寿命、高信頼性が求められる用途に適しています。
このような方におすすめ
■ CO2センサモジュールを内蔵する製品の開発者の方
・高精度なCO2センサモジュールを探している
・電池駆動 / ポータブルタイプの製品を開発したい
・メンテナンスフリーのCO2センサモジュールを導入したい
■ 空調・換気システムの開発者の方
・屋内の空気室を正確に把握する方法を知りたい
・現状のCO2センサの精度やメンテナンス性に課題を感じている
メッセージ
旭化成エレクトロニクス株式会社 （AKM）
この記事では、AKMグループのSenseair AB（センスエア）が提供する、高性能なCO2センサモジュールをご紹介いたします。
なお、当社はNDIR方式のCO2センサを構成する部品 （赤外線LED / 赤外線センサ / 赤外線LEDドライバー内蔵アナログフロントエンドIC）も製造・販売しています。
ガスセンサに関するお困りごとがございましたら、お気軽にお問合せください。
「Sunrise」は、NDIR方式のCO2センサモジュールです。
高精度でありながら、超低消費電流を実現。また、定期的に自動較正するため取り付け後はメンテナンスフリーで使用できます。
電池駆動やワイヤレスデバイス、その他、低消費電流、長寿命、高信頼性が求められる用途に適しています。
CO2センサの方式には「NDIR方式」と「固体電解質方式」の2通りがあります。
NDIR（Non Dispersive InfraRed：非分散型赤外）方式とは、測定対象ガスが持つ特有の吸収波長の赤外線を利用して濃度を計測する方式です。
「固体電解質方式」と比較して、「NDIR方式」のセンサには高精度かつ長寿命という特徴があり、二酸化炭素濃度の測定に適しています。
Sunriseを製品に導入することで、下記のようなメリットが生まれます。
他社提供のNDIR方式のセンサと比較して、Sunriseには3つの優位性があります。
センサーの精度は±(30ppm + 読み値の3％) と高精度。また、温度に対する検出濃度のばらつきも少ないです。
空調・換気システムの開発において設置場所の環境温度を考慮する必要がありません。これによりシステム設計をより簡素化することが可能です。
Sunriseの平均消費電流は34μAで、超低消費電流を実現しました。
これにより、バッテリー / 電池でセンサを駆動させることが可能。Sunriseを採用することで、最終製品のポータブル化を可能にします。
また、超低消費電流のため、電源配線の準備不要、電池交換の頻度低減など、二酸化炭素濃度計測の運用における手間を削減することができます。
Sunriseは、長期間に渡りメンテナンスフリーで使用可能です。
一般的な CO2センサーでは、取り扱い時の振動や基板への応力、光源の発光量低下、光路の汚れによりセンサーの精度が低下するため、定期的な較正が必要で、メンテナンスの手間がかかります。
一方、Sunriseは、センサに内蔵された自己補正機能である 「ABCアルゴリズム」により較正の手間を削減。メンテナンスフリーで長期間の高精度測定が可能です。
ABC (Automatic Baseline Correction) アルゴリズムとは、Senseair AB（センスエア）の全てのセンサに内蔵された自己補正機能です。
CO2センサは一定期間（初期値：8日間）の最も低かった二酸化炭素濃度値を記録し、外気の二酸化炭素濃度（400ppm）と差異が検出された場合には、基準となるゼロ点を調整するようにプログラムされています。
Sunriseには、旭化成エレクトロニクス（AKM）グループの独自技術が搭載されています。
それら技術の相乗効果により、Sunriseはトップクラスの 高精度測定 / 超低消費電流 と、メンテナンスフリーでの測定を実現しています。
NDIR方式のガスセンサは、測定対象ガスが持つ特有の吸収波長の赤外線を利用して濃度を計測します。
一般的なCO2センサは赤外線の光源に豆電球を使用していますが、旭化成エレクトロニクス（AKM）のセンサは赤外線の光源にLEDを用いているため、超低消費電力での駆動が可能です。豆電球を用いたCO2センサと比べて消費電力を1/10～1/100程度に抑えることができます。これにより、従来のCO2センサでは難しい、バッテリ駆動を実現しました。
なお、可視光のLEDと比較して、赤外線のLEDの製造難易度は非有に高く、世界で数社しか製造することができません。AKMはそのなかの1社です。
NDIR方式のガスセンサの精度を向上させるためには、光源と受光素子の距離を長くする必要があります。
Senseair AB（センスエア）は長い光路を実現する筐体設計において優れた技術を持っています。Sunriseでは筐体内にミラーを配置し複数回光を反射させることで、小さい筐体にもかかわらず高精度を実現しています。
AKMグループの一員であるSenseair AB（センスエア）は、NDIR⽅式の技術を⽤いたガスセンサーの世界的なリーディングプロバイダーです。スウェーデンに本社を置き、25年以上におよぶ経験を通じて多くの実績があります。
方式 | NDIR |
|---|---|
保存温度範囲 | -40 - 70°C |
動作温度範囲 | 0 - 50°C |
動作湿度範囲 | 0 - 85% RH（結露なし） |
外形サイズ | 33.5 x 19.7 x t11.5 mm（回路基板を含む） |
電源電圧 | 3.05 - 5.5V |
測定レンジ | 400 – 5 000 ppm |
測定精度 | +/- (30 ppm + 読み値の 3%) |
平均消費電流 | Typ. 34 µA |
ピーク電流 | < 125 mA |
期待寿命 | > 15年 |
インターフェイス | UART, I2C |
部屋用のCO2センサに内蔵して | 超低消費電力のため、バッテリー駆動 / ワイヤレスでの二酸化炭素濃度測定が可能です。  |
|---|---|
オフィス用のCO2センサに内蔵して | 超低消費電力のため、バッテリー駆動で配線工事を省略できます。オフィスのレイアウト変更にも柔軟に対応可能です。 また、メンテナンスフリーで高精度な測定が可能な点も、運用のしやすさに直結します。  |
空調機器に内蔵して | 高精度な二酸化炭素濃度測定が可能なため、正確な管理制御を実現。室内の二酸化炭素濃度の基準値を守りつつ、空調の省エネが可能です。  |
農産物の品質向上に | ビニールハウス内の二酸化炭素濃度を高くすることで、光合成が促進され、農産物の収穫量や品質（色、甘さ）が向上します。 Sunriseはワイヤレスでの二酸化炭素濃度測定を可能にするため、ハウス内の配線に左右されずに設置できます。また、メンテナンスフリーのため運用性も高いです。  |
オフィスビルなどの二酸化炭素濃度を測定するセンサネットワークに、AKMグループのSenseair AB（センスエア）のCO2センサモジュールが採用されています。
センサネットワーク機器の特徴 | ・10年寿命のバッテリ駆動により、完全ワイヤレスかつメンテナンスフリーを実現（バッテリ交換や充電の手間なし） ・配線を引きづらい場所やレイアウト変更にも柔軟に対応可能 |
|---|---|
CO2センサモジュール「Sunrise」の導入効果 | Sunriseは、超低消費電流 / 自己補正機能付きでメンテナンスフリーである特徴により、最終製品のワイヤレス化 / メンテナンス低減に貢献しました |
旭化成エレクトロニクス（AKM）は、化合物半導体技術やアナログ/デジタル混載技術を特長とする、さまざまなセンシングデバイスや高度な IC 製品を提供しています。
「AKM」は社名（英語）Asahi Kasei Microdevices Corporation の略称です。
社名 | |
|---|---|
本社所在地 | 〒100-0006 東京都千代田区有楽町一丁目 1 番 2 号 日比谷三井タワー |
代表取締役社長 | 篠宮 秀行 |
資本金 | 31.71 億円 |
事業内容 | ホール素子、半導体集積回路の製造、販売 |
