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COMPONENTS AMBIENT SENSORS In questo articolo, dopo un confronto tra diverse tecnologie di sensori – contatori ottici di particolato, sensori elettrochimici serigrafati e sensori multiparametrici – verranno illustrate le soluzioni per i sensori di qualità dell’aria e le piattaforme di sviluppo di numerose aziende di primo piano e forniti alcuni utili suggerimenti per accelerare lo sviluppo Come utilizzare i sensori intelligenti di qualità dell’aria per il monitoraggio ambientale Rolf Horn Applications Engineer Digi-Key Electronics Il monitoraggio ambientale mediante sensori intelligenti di qualità dell’aria si sta espandendo in varie applicazioni, da case, edifici e città intelligenti a veicoli convenzionali ed elettrici (EV) e sistemi di immagazzinaggio dell’ener- gia a batteria (BESS). Nelle case, negli edifici e nelle città intelligenti, i sensori di qualità dell’aria possono contri- buire a garantire la salute e la sicurezza monitorando le particelle e i gas presenti nell’aria associati a una scar- sa qualità dell’aria, oltre a rilevare il fumo per avvisa- re tempestivamente in caso di incendio. Negli abitacoli dei veicoli, questi sensori sono in grado di identificare i composti organici volatili (VOC - Volatile Organic Com- pounds) e gli alti livelli di CO 2 che possono essere noci- vi per la salute. Nei veicoli elettrici e nei sistemi BESS, possono essere utilizzati per rilevare un aumento della pressione e livelli elevati di idrogeno in un alloggiamen- to della batteria dopo la prima fase di sfiato di una cella, consentendo al sistema di gestione della batteria (BMS) di reagire e di prevenire un secondo evento di sfiato o un “thermal runaway” (instabilità termica, ovvero una si- tuazione in cui un incremento di temperatura del sistema crea delle condizioni che determinano un ulteriore au- mento di temperatura) dell’intero sistema della batteria. I sensori utilizzati in queste applicazioni devono esse- re compatti, a basso consumo e in grado di supportare l’avvio sicuro e gli aggiornamenti sicuri del firmware. Spesso devono includere più sensori, che coprono un ampio spettro di operazioni di monitoraggio della qualità dell’aria. L’integrazione di questa gamma di funzionalità in un’unità compatta e a basso consumo può essere un compito impegnativo, che richiede numerose revisioni, con conseguente penalizzazione del time-to-market e porta alla realizzazione di soluzione di costo elevato. Per accelerare il time-to-market e tenere sotto controllo i costi, i progettisti possono rivolgersi a moduli sensore calibrati direttamente in fabbrica, che supportano l’avvio sicuro e gli aggiornamenti del firmware e offrono opzioni di connettività, tra cui l’invio dei dati al cloud o l’utilizzo di un bus CAN o di altro tipo per le connessioni locali. In questo articolo, dopo un confronto tra diverse tecno- logie di sensori - contatori ottici di particolato, sensori elettrochimici serigrafati e sensori multiparametrici – verranno illustrate le soluzioni per i sensori di qualità dell’aria e le piattaforme di sviluppo di Sensirion , Metis Engineering e Spec Sensors , insieme ai dispositivi asso- ciati di Infineon Technologies , e forniti alcuni utili sug- gerimenti per accelerare lo sviluppo. I sensori di particolato (PM) forniscono conteggi relativi a particelle di dimensioni specifiche, come PM2,5 e PM10, che corrispondono a particelle con diametri rispettiva- mente di 2,5 e 10 micron, oppure di altre dimensioni in base alle esigenze dell’applicazione specifica. I contato- ri ottici di particelle (OPC) sono una tecnologia specifi- ca per il PM che sposta l’aria da misurare attraverso una cella di misurazione contenente un laser e un fotorile- ELETTRONICA OGGI 513 - OTTOBRE 2023 58