Mesurer le taux de CO2 avec un capteur SGP30 sur Arduino

Le capteur SGP30 est sensible au CO2 et aux COV.

Le CO2 est un gaz nocif pour la santé à forte dose mais surtout nocif pour l'environnement car générateur de l'effet de serre responsable du réchauffement climatique.
A ce sujet, nous conseillons cet excellent résumé du « Rapport Spécial, réchauffement à 1,5°C » écrit par 74 scientifiques et produit par le Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) suite à l’Accord de Paris de 2015.
Ce document est destiné aux enseignants et est présenté avec une sélection d’activités de classe et d’exercices, à retrouver ici : http://www.oce.global/sites/default/files/2019-04/1.5degree_FR_final_LR.pdf.

Les composés organiques volatils (COV) regroupent une multitude de substances, qui peuvent être d'origine biogénique (naturelle) ou anthropique (humaine). Les plus connus sont le butane, le toluène, l'éthanol (alcool à 90°), l'acétone et le benzène que l’on retrouve dans l’industrie, le plus souvent sous la forme de solvants organiques (par exemple, dans les peintures ou les encres). Source et plus de détails disponibles ici.

Le procédé qui permet la mesure est basé sur le changement de résistance d'un composant selon l'air ambiant.
Le capteur est en réalité un semi-conducteur à oxyde métallique (MOS), qui détecte la concentration de gaz en mesurant le changement de résistance de l'oxyde métallique dû à l'absorption de gaz. L'oxygène atmosphérique résidant à la surface du MOS est réduit par le CO2 et les COV, ce qui modifie la résistance du matériau à base d'oxyde métallique et permet de mesurer le taux de CO2 ou de COV (source disponible ici).
Pour plus de détails, voir la fiche technique du capteur SGP30 (en anglais).

Brancher la carte et transférer le code ci-dessous :



Dans le code ci-dessus, le bloc “Lire le taux de CO2 (capteur SGP30)” va lire le taux de CO2 sur le capteur SGP30, puis le résultat va être affiché dans la console (port série).
 
Attention : pendant les 15 premières secondes d'allumage du capteur, il va fournir la valeur 400ppm pour le taux de CO2 et 0ppb pour le taux de COV, puis il fonctionnera normalement. 
D'autre part, le capteur n'est pas prévu pour réaliser plus d'une mesure par seconde. 

Essayez de souffler sur le capteur. L’air que nous expirons contient du dioxyde de carbone (C02), qui va être détecté par le capteur ! 
Si vous en avez la possibilité, vous pouvez observer de fortes variations en plaçant ce capteur à la sortie d’un pot d'échappement de voiture ou d’un briquet.

L’objectif est d'allumer une LED rouge lorsque le taux de CO2 dépasse une valeur seuil de 900ppm, à partir de laquelle le taux d'attention des élèves diminue. 
En effet, les études médicales suivantes prouvent que l'attention d'une personne diminue avec l'augmentation du taux de CO2 qu'elle respire : lien 1, lien 2 et lien 3.
Ainsi vous pourrez laisser le capteur fonctionner (par exemple dans une salle de classe) et savoir lorsqu'il faut aérer pour chasser le CO2 et oxygéner la pièce.



Tout fonctionne ? Pour vérifier, la solution se trouve ici.

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