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Le capteur de particules fines devient minuscule

Le capteur de particules fines devient minuscule

450 fois moins volumineux qu’un dispositif conventionnel, le capteur de particules fines BMV080 signé Bosch Sensortec peut s’intégrer aisément dans les équipements domestiques très compacts ainsi que dans les appareils portables basés sur l’IoT.

Désignées sous l’appellation PM2.5 selon la terminologie anglaise (PM pour particulate matter), les particules fines se caractérisent par un diamètre inférieur à 2,5 µm et sont, de ce fait, particulièrement nocives pour la santé car elles restent en suspension dans l’air et peuvent pénétrer en profondeur dans les poumons. La mesure de la densité de particules fines dans l’air est donc particulièrement importante, en particulier en intérieur où l’air est trois à cinq fois plus pollué qu’en extérieur dans la plupart des régions du monde. C’est d’autant plus une question de santé publique que la plupart des gens passent la grande majorité de leur temps à l’intérieur.

Bosch Sensortec a présenté une innovation intéressante à ce sujet lors du CES de Las Vegas qui s’est déroulé la semaine dernière, avec l’introduction de son capteur de particules fines BMV080. Ce capteur se distingue par son encombrement particulièrement compact par rapport aux solutions existantes puisque l’élément de détection du BMV080 ne mesure que 4,2 x 3,5 x 3 mm, ce qui est plus de 450 fois moins volumineux que n’importe quel appareil comparable sur le marché, à en croire la société. Ce qui en fait, et de loin, le capteur de particules fines le plus compact du marché.

Cette miniaturisation spectaculaire réside dans le fait que le BMV080 n’utilise pas de ventilateur, contrairement aux capteurs PM2,5 les plus courants qui reposent tous sur un ventilateur pour aspirer l’air à travers un faisceau laser, où une photodiode détecte et mesure les particules lorsqu’elles réfléchissent ou bloquent la lumière du laser. Le BMV080, lui, utilise une conception innovante basée sur des lasers ultra-compacts avec des photodiodes intégrées et sur l’utilisation d’algorithmes pour mesurer la concentration de particules fines directement dans l’espace libre, donc sans nécessiter de ventilateur.

L’absence de ventilateur permet également de s’affranchir des nuisances sonores (ce qui facilite l’adoption du capteur de Bosch Sensortec dans une chambre ou un bureau), de ne pas nécessiter d’entretien et d’améliorer la fiabilité du dispositif.

L’extrême compacité ainsi que la conception sans ventilateur et non intrusive du BMV080 changent la donne dans la mesure où, désormais, le capteur de particules fines peut aisément s’intégrer dans les équipements domestiques très compacts (moniteurs de qualité de l’air, thermostats intelligents, haut-parleurs intelligents, purificateurs d’air, etc.) et dans les appareils portables basés sur l’IoT, et fournir des notifications en temps réel sur la qualité de l’air aux résidents ou aux porteurs de ces appareils lorsque les niveaux de particules fines dépassent un certain seuil afin qu’ils puissent agir en conséquence.

« La qualité de l’air intérieur est un problème : dans les maisons mal ventilées, la concentration de PM2.5 provenant de la cuisine domestique ou d’un chauffage au bois, par exemple, peut atteindre des niveaux très supérieurs aux limites acceptables, indique Lucas Ginzinger, responsable de la division produits optiques chez Bosch Sensortec. Grâce aux données localisées et exploitables du BMV080, il est désormais possible d’identifier et de répondre à une mauvaise qualité de l’air, par exemple en déclenchant manuellement ou automatiquement  un système de ventilation au-delà d’un certain seuil de concentration de particules fines.”

De même, on peut imaginer qu’un usager du métro, porteur d’un appareil mobile intégrant le BMV080, puisse utiliser ce dispositif pour recevoir en temps réel des alertes de dépassement du taux de particules fines et ainsi lui recommander de porter un masque.

Parmi les caractéristiques du BMV080, notons une plage de mesure comprise entre 0 et 1000 µg/m³, une résolution de 1 µg/m³, une précision de ± 10 µg/m³ jusqu’à 100 µg/m³ et de ±10 % entre 101 et 1000 µg/m³, une taille minimale de particules détectables de 0,5 µm, une fréquence de mesure de 1 Hz, un temps de démarrage de 1,2 s, une consommation inférieure à 30 µA en veille et une plage de température de fonctionnement de -10°C à +40°C.
Le capteur est doté d’une interface SPI mais une version avec interface I2C est prévue sous peu.

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