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

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.