Čidla koncentrace CO2 od Sensirion. SCD30, SCD40 nebo STCC4? Jaké čidlo je vhodné domů?

Novinky15.08.2025

Sensirion, TOP výrobce nejrůznější čidel, prodává více typů čidel pro měření koncentrace CO2 – jaké jsou mezi nimi rozdíly, výhody a jaký senzor je nejlepší pro napájení z baterie? To se dozvíte v tomto článku.

Senzory SCD30, SCD40 a STCC4 jsou všechny určeny pro měření koncentrace oxidu uhličitého (CO₂), ale používají odlišné technologie a liší se v hlavních parametrech jako přesnost, spotřeba, rozsah a chyba měření.

1. Technologie měření

SCD30: Používá technologii NDIR (nondispersive infrared) s CMOSens® technologií pro detekci CO₂. Integruje také senzory teploty a vlhkosti pro kompenzaci přesnosti měření.

SCD40: Využívá moderní fotoakustickou NDIR technologii s patentovanou PASens® a CMOSens® technologií. Má integrovaný čip pro kompenzaci teploty a vlhkosti.

STCC4: Používá měření na principu tepelné vodivosti (thermal conductivity), která měří odlišnou tepelnou vodivost CO₂ oproti vzduchu. Kompenzaci vlhkosti a teploty zajišťuje externí senzor SHT4x.

2. Přesnost a chyba měření

SCD30: Přesnost ±(30 ppm + 3% hodnoty) v rozsahu 400–10 000 ppm.

SCD4x: Přesnost ±(50 ppm + 5% hodnoty) v rozsahu 400–2000 ppm (SCD40). Pro SCD41 pak ±(40 ppm + 5% hodnoty) v rozsahu 400-5000 ppm

STCC4: Přesnost ±(100 ppm + 10% hodnoty) v rozsahu 400–5000 ppm s teplotní kompenzací díky čidlu SHT40.

3. Maximální rozsah měření (bez záruky přesnosti a spolehlivosti)

SCD30: Měří CO₂ v rozmezí 400 až 40 000 ppm (pro komunikaci skrze I2C, UART) nebo 400-5000 ppm pro přenos dat skrze PWM. Spolehlivý rozsah je 400 – 10 000 ppm.

SCD40: Rozsah 0 až 40 000 ppm. Spolehlivý rozsah je 400 – 2000 ppm (SCD40) respektive 5000 ppm (SCD41)

STCC4: Rozsah 380 až 32 000 ppm. Spolehlivý rozsah je 400 – 5000 ppm.

Rozsah 400 – 5000 ppm je ideální pro měření koncentrace CO2 v domácnosti, protože dosáhnout přes 2000 ppm není, například v zimě a nevětraném či špatně větraném bytě, není až takovým problémem.

4. Spotřeba energie

SCD30: Proudová spotřeba přibližně 19 mA při jednom měření za 2 sekundy.

SCD40: Nízká spotřeba, méně než 0,4 mA průměrně při 5 V a měření jednou za 5 minut.

STCC4: Velmi nízká spotřeba, cca 950 µA (0,95 mA) v kontinuálním režimu, kolem 100 µA při jednorázovém měření (jednou za 10s). V režimu spánku odebírá pouze 1 uA.

5. Napájecí napětí

SCD30: Provozní napětí od 3,3 V do 5,5 V.

SCD40: Širší rozsah napájecího napětí od 2,4 V do 5,5 V.

STCC4: Napájecí napětí od 2,7 V do 5,5 V.

6. Další vlastnosti

STCC4 obsahuje pin ADDR, který může být připojen na GND nebo napájecí napětí, podle připojení pak má jinou I2C adresu (ADDR na GND -> 0x64, ADDR na VCC -> 0x65).

Všechna tři čidla měří, kromě koncentrace CO2, také teplotu a vlhkost. STCC4 měří teplotu a vlhkost díky připojenému, externímu, čidlu SHT40.
Poznámka: pokud budete navrhovat vlastní desku s tímto čidlem, osazený SHT40 musí mít adresu 0x44 (závisí na part number SHT40 čidla)

U čidel je nutné dodržovat design-in guide dokument, který informuje, jakým způsobem může být čidlo použito, jakým situacím se vyhnout a kam čidlo vhodně umístit pro co nejpřesnější měření.

SCD30 nabízí jako výstupní komunikační sběrnice I2C, UART nebo PWM. SCD4x a STCC4 pouze I2C.

Čidla obsahují automatickou kalibraci hodnoty, pokud jsou po určitou dobu vystaveny venkovní koncentraci CO2 (okolo 400 ppm).

7. Výběr dostupných modulů

Zde je výběr dostupných modulů, výrobců je samozřejmě více – Adafruit, Sparkfun, ale v Česku jsou hůře dostupná.

SCD30

SCD4x

STCC4

Závěr:

SCD30 je vhodný pro aplikace vyžadující vyšší přesnost a širší rozsah měření CO₂ s integrovaným měřením vlhkosti a teploty, ale s vyšší spotřebou energie.

SCD40 nabízí kompaktnější řešení s fotoakustickou technologií a velmi nízkou spotřebou, avšak s menším rozsahem a o něco nižší přesností. Nevýhodou jsou i náročnější podmínky pro správné umístnění senzoru z důvodu použité technologie měření – průvan může jednoduše zarušit měření.

STCC4 je nejúspornější a nejmenší senzor založený na principu tepelné vodivosti, ale má nejnižší přesnost a užší rozsah, vhodný do náročných prostorově a energeticky omezených aplikací.
Osobně bych do projektu zvážil použití STCC4, který je velmi malý, úsporný a v případě použití spánku i vhodný pro použití s napájením z baterie.
V pohledu ceny vychází STCC4 také jako nejlevnější varianta pro měření koncentrace CO2.

Por zajímavost jsem v tabulce nechal čidlo STC31-C, který měří koncentraci CO2 jako procentuální veličinu.