NX1
Introdução
O NX1 é um sensor eletroquímico de óxido nítrico (NO) desenvolvido pela empresa City Technology, especializada na produção de sensores para detectar gases. Aqui serão apresentadas as características do sensor e também um circuito, sugerido pelo fabricante, para tratar o sinal do sensor, fornecendo assim uma saída de 0 – 5V ao longo da faixa de detecção de 0 – 5000 ppm (partes por milhão), podendo ser utilizado perfeitamente em conjunto com microcontroladores. A sigla ppm significa parte por milhão e é uma medida de concentração. Por exemplo: Se o ar contém 8ppm de gás hélio, significa que há 8ml de hélio em cada 1 m³ de ar ( 1 milhão de ml ).
Funcionamento
Devido ao fato de ser um sensor eletroquímico, composto por uma micro célula de combustível desenvolvida para ser estável por um período, seu princípio de funcionamento se baseia em reações espontâneas de oxidação e de redução, envolvendo o NO, as quais geram a circulação de uma corrente proporcional à concentração do gás. Pode-se perceber através da figura abaixo que há dois eletrodos, o contador e o de percepção, separados por uma fina camada de eletrólito. Uma pequena abertura existente no sensor (capillary diffusion barrier) permite que o óxido nítrico presente no ambiente entre em contato com o eletrodo de percepção, gerando uma reação química de oxidação ou redução que, acoplada com a reação no eletrodo contador, dará origem a uma corrente elétrica proporcional à concentração do NO. Portanto, para leitura dos sinais provenientes do sensor basta a medição da corrente que circula através dos pinos do mesmo. A resposta elétrica é linear com a concentração dos gases e a geração dos sinais é espontânea (comportamento similar a de uma bateria). O sensor necessita de uma bateria de 3V como fonte de energia, utilizada apenas para manter o funcionamento do circuito interno para condicionamento de sinal, pois os sensores eletroquímicos, na verdade, geram energia a partir da reação com o gás detectado.
Especificações
Possui filtro interno para remover o efeito do gás SO2
Faixa Nominal: 0- 5000 (ppm)
Sinal de saída: 0.05 uA/ppm (+/- 0.01)
Resolução: 1ppm
Repetibilidade: 2% do sinal
Faixa de temperatura: -20 – 50 (ºC)
Faixa de pressão: 800 - 1100 (mBar)
Coeficiente de pressão: 0.02% sinal/mBar
Tempo de resposta: <= 5.5s
Faixa de umidade relativa: 15 – 90 (%)
Resistência de carga recomendada: 10 ohms
Tensão de polarização: 300mV
Saída linear
Vida útil: 2 anos
OBS.: Todos os dados de performance são baseados nas condições à 20ºC, 50% RH e 1013mBar?
Características Físicas
Peso: 32g
Temperatura de armazenamento recomendada: 0 – 25 (ºC)
Período de garantia: 15 meses após a data de despacho
Dimensões? externas
O circuito abaixo é para adequação do sinal do sensor, desenvolvido para gerar 0 – 5V dentro da faixa nominal de leitura, com sensibilidade de 60nA/ppm e recomendado pelo fabricante:
Conclusão
O sensor em questão é uma boa escolha para projetos que envolvem a medição de óxido nítrico, como em testes de emissão de gases na área automotiva ou também em estações meteorológicas, na medição da qualidade do ar. O fato de que o projetista já tem em mãos um circuito para fazer a interface entre o sensor e um microcontrolador ou até mesmo um PC, já contribui na decisão do sensor que será utilizado no projeto. O NX1 não foi encontrado comercialmente no Brasil, portanto deve ser importado, fato que não é nenhuma novidade na a área de eletrônica para os brasileiros, porém este fator deve ser considerado em um projeto que exige um pequeno prazo de desenvolvimento.
Referências:
1 CITY Technology. Toxic Sensors. Disponível em: <http://www.citytech.com/loader/frame_loader.asp?page=http://www.citytech.com/technology/toxic-sensors.asp>. Acesso em: 10 ago. 2008.
2 Datasheet do sensor NX1. Disponível em: <http://www.citytech.com/PDF-Datasheets/nx1.pdf>. Acesso em: 09 ago. 2008
3? BRAGA, N. C. Sensores amperométricos de gás. SaberEletr?ônica. ano 43 – nº - 418. 2007
4 CUNHA, A. F. Sensor de óxido nítrico. SaberEletr?ônica. ano 43 – nº414. 2007