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COMPARATIVA SENSOR CCS811 VS NDIR MH Z19B

De acuerdo con los fabricantes, las características comparadas del sensor CCS811 frente al MH-Z19B son:

 MH-Z19BCCS811
Tipo de sensorinfrarrojoóxidos metálicos
Voltaje4.5V – 5.5V1.8V – 3.6V
Consumo medio60mA30mA
Rango de medición400 – 5000ppm400 – 29206ppm
InterfaceUART, PWMI2C
Tabla de Características Comparadas

Ambos sensores están diseñados para medir el nivel de dióxido de carbono en interiores.

El sensor CCS811 tiene algunas ventajas sobre MH-Z19B: tamaño significativamente más pequeño, voltaje y corriente inferiores y precio más bajo. Por contra, la estabilidad y la precisión de las mediciones es inferior a las ofrecidas por el sensor MH-Z19B.

A modo de comparación, ambos sensores se conectaron a placas de desarrollo ESP8266 con firmware muy similar. Las lecturas se recopilaron cada 10 segundos y se enviaron mediante el protocolo MQTT a una microcomputadora Raspberry PI. La comparación duró aproximadamente una semana, estos son los resultados:

Gráfico comparativo PPM y tiempo en CCS811 y MHZ19B

En general, las lecturas de ambos sensores se correlacionan visiblemente. Tienen altibajos muy similares. Sin embargo, CCS811 reacciona mucho más rápido y con mayor magnitud. Sería esperable que las líneas de los sensores estuvieran mucho más cerca. Al principio, el CCS811 mostró un pico muy extraño de 8000ppm. Los valores volvieron a ser más o menos normales después de algún tiempo. Esto es debido presumiblemente al necesario periodo de quemado del sensor CCS811 que según fabricante es de 48h (2 días funcionando ininterrumpidamente para que las mediciones sean más estables).

Conclusión

Podemos observar como hay veces que el sensor de eCO2 sigue las variaciones del de CO2 pero hay veces que se producen grandes cambios en el de eCO2 que, a través de la comparativa, es claro que no son cambios tan altos en el dióxido de carbono sino en algún otro VOC a los cuales reacciona el CCS811.

El resultado es muy dispar entre ambos sensores. Sería esperable valores más estables, principalmente para el sensor CCS811, se pueden dar momentos en los que uno de los módulos muestre menos de 1000 ppm mientras que el otro que se encuentra a solo unos centímetros de distancia muestra más de 2000 ppm.

Por lo tanto la sugerencia es usar sensores profesionales de CO2 para nuestro proyecto como el NDIR MH Z19B, si tenemos el objetivo de querer disponer de mediciones fiables, debemos desechar sensores como el CCS811, el SGP30 o el BME68 y usar sensores NDIR (Non Dispersive InfraRed) en los que el CO2 bloquea la luz en una longitud de onda de unos 4.26μm.

Un aspecto importante de los sensores de CO2 es la precisión, por lo que debemos calibrarlos de forma asidua. Hay un aspecto clave y es que la concentración de CO2 es de 410 ppm a nivel del mar y se reduce un 3% con cada 300 metro de altitud.

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