Açıklama

Nova SDS011 Hava Kalitesi Sensörü 5V PM2.5 PM10 Lazer Toz Modülü UART PWM Dijital Çıkışlı Partikül Algılayıcı ve USB Adaptör Seti

Arduino ve ESP32 Uyumlu Toz Sensörü ile Hassas Ortam Hava Ölçümü ve Dahili Fanlı Kararlı Çalışma

Ürün Açıklaması
Nova SDS011 hava kalitesi sensörü, 5V besleme ile 0.3 mikron üzerindeki PM2.5 ve PM10 partiküllerini lazer saçılım yöntemiyle ölçen dijital bir toz modülüdür. Dahili hava emiş fanı, metal koruma kapağı, 9600 bps UART seri haberleşme arayüzü ve bağımsız PWM çıkışları sayesinde havadaki asılı partikül yoğunluğunu 0.0 ile 999.9 µg/m³ aralığında saniyede bir kez raporlar. Beraberinde gelen 7 pinli bağlantı kablosu ve USB seri dönüştürücü adaptör ile hem bilgisayar tabanlı analizlerde hem de mikrodenetleyici projelerinde doğrudan kullanıma hazır bir yapı sunar.

SDS011 Hava Kalitesi Sensörü Nedir ve Ne İşe Yarar
SDS011 hava kalitesi sensörü (air quality sensor), ortam havasında asılı halde bulunan mikroskobik katı partikülleri ve sıvı damlacıklarını optik lazer saçılım (laser scattering) ilkesiyle tespit eden yüksek çözünürlüklü bir ölçüm donanımıdır. Geleneksel kızılötesi optik toz algılayıcıların aksine, odaklanmış bir lazer diyot kaynağı ve entegre akış fanı kullanarak algılama haznesinden sabit hızda geçen hava akımını inceler. Bu sayede çapı 0.3 mikrometreye kadar inen çok ince toz taneciklerini dahi yüksek tutarlılıkla sayabilir ve boyutlarına göre sınıflandırabilir. Modül, çevresel ölçüm standartlarında temel gösterge kabul edilen PM2.5 (çapı 2.5 mikrometre ve altındaki ince partiküller) ile PM10 (çapı 10 mikrometre ve altındaki kaba ve ince partiküller) yoğunluk değerlerini mikrogram/metreküp (µg/m³) biriminde ayrı ayrı hesaplayarak dijital veri olarak dış dünyaya aktarır.

Sensörün çalışma ilkesi, Mie saçılımı olarak bilinen fiziksel optik prensibe dayanır. Dahili fan tarafından hava giriş ağzından çekilen ortam havası, dış ışıktan tamamen yalıtılmış karanlık ölçüm odacığına yönlendirilir. Hava içerisindeki partiküller lazer ışını demetinin içinden geçerken ışığın farklı açılarda saçılmasına neden olur. Odacık içerisine özel açıyla yerleştirilen fotodedektör, saçılan bu ışık darbelerini yakalayarak elektrik sinyallerine dönüştürür. Kart üzerindeki tümleşik sinyal yükseltici ve mikroişlemci birimi, oluşan elektrik dalga formunun genliğini ve süresini gerçek zamanlı olarak analiz eder. Sinyal dalga boyu ile partikül çapı arasındaki matematiksel bağıntıyı kullanan dahili algoritma, birim hacimdeki tanecik sayısını ve kütle konsantrasyonunu 0.3 µg/m³ çözünürlükle hesaplar.

Geliştiriciler, araştırmacılar ve otomasyon kurulumu yapan kullanıcılar için SDS011 (literatürde SDS 011 veya SDS-011 biçiminde de yazılır), karmaşık analog kalibrasyon süreçlerini ortadan kaldıran fabrikada kalibre edilmiş bir toz sensörü (laser dust sensor) çözümüdür. Analog çıkışlı basit sensörlerde kullanıcıların dışarıdan direnç, kondansatör ve hassas zamanlama darbeleri kurması gerekirken, bu modül tüm optik sürüş ve sinyal işleme adımlarını kendi üzerinde tamamlar. Ölçülen PM2.5 ve PM10 verileri her 1 saniyede bir güncellenerek hem standart UART seri veri paketi olarak hem de iki ayrı pin üzerinden darbe genişlik modülasyonu (PWM) sinyali olarak sunulur.

Set içerisinde yer alan USB – Seri UART dönüştürücü adaptör modülü ve 7 pinli hazır konnektörlü kablo, ürünü yalnızca gömülü sistem kartlarıyla sınırlı olmaktan çıkarır. Sensör kablosu doğrudan USB adaptöre takılarak masaüstü bilgisayar, dizüstü bilgisayar veya tek kartlı mini bilgisayarlar üzerindeki USB portuna bağlanabilir. Bu esneklik sayesinde ek bir geliştirme kartına veya lehimleme işlemine gerek kalmadan seri port izleme yazılımlarıyla anlık partikül takibi yapılabilir, uzun süreli çevresel veri kaydı tutulabilir ve akıllı havalandırma projeleri hızla hayata geçirilebilir.

Öne Çıkan Özellikler
Hassas çevresel veri toplama ve uzun süreli kararlı çalışma gereksinimleri için geliştirilen modülün öne çıkan teknik ve yapısal özellikleri aşağıda yer almaktadır.
Lazer Saçılım Algılama Teknolojisi: Odaklanmış lazer diyot ve hassas fotodedektör mimarisi sayesinde 0.3 mikrometre ile 10 mikrometre arasındaki partikülleri yüksek doğrulukla algılar ve boyutlarına göre ayrıştırır.
Çift Kanallı Eş Zamanlı Ölçüm: Ortam havasındaki PM2.5 ve PM10 konsantrasyonlarını aynı anda analiz ederek 0.0 ile 999.9 µg/m³ aralığında bağımsız sayısal çıktılar üretir.
Yüksek Partikül Çözünürlüğü: 0.3 µm minimum tanecik algılama eşiği ve 0.3 µg/m³ yoğunluk çözünürlüğü ile havadaki en küçük toz değişimlerini bile saniyeler içinde tespit eder.
Entegre Sabit Akış Fanı: Gövde üzerine tümleşik 5 V DC fanı sayesinde ölçüm haznesine sürekli ve dengeli hava akışı sağlar; doğal hava akımına bağımlı kalmadan tekrarlanabilir sonuçlar verir.
Çift Dijital Çıkış Seçeneği: Verileri hem 9600 bps hızında standart UART seri haberleşme protokolüyle hem de PM2.5 ve PM10 için ayrılmış iki bağımsız PWM çıkış pini üzerinden aktarabilir.
Hızlı Tepki ve 1 Hz Veri Yenileme: Saniyede 1 kez (1 Hz) düzenli veri paketi gönderir ve ortamdaki partikül yoğunluğu değiştiğinde 10 saniyenin altında kararlı yeni değere ulaşır.
Yazılımsal Uyku Durumu Desteği: Seri haberleşme komutlarıyla lazer diyot ve fan uyku durumuna (sleep state) alınabilir; bu sırada akım tüketimi 2 mA seviyesine düşer ve 8000 saatlik lazer çalışma ömrü yıllarca uzatılabilir.
Elektromanyetik Korumalı Metal Gövde: Optik hazneyi ve hassas analog sinyal yükseltici devresini çevreleyen metal koruma kapağı, hem dış ışık sızıntılarını hem de elektromanyetik parazitleri engeller.
Hava Giriş Nozulu ve Hortum Uyumu: Gövde kenarındaki metal hava emiş ağzı, iç çapı 6 mm ve dış çapı 8 mm olan esnek örnekleme hortumlarının doğrudan takılmasına olanak tanır.
Tak-Çalıştır USB Seri Adaptör: Paket içerisinden çıkan USB – UART dönüştürücü kart ve 7 pinli özel kablo sayesinde bilgisayar ve tek kartlı sistemlere doğrudan USB üzerinden bağlanır.
Yüksek Sayım Verimliliği: 0.3 mikrometre çapındaki partiküllerde yüzde 70, 0.5 mikrometre ve üzerindeki partiküllerde ise yüzde 98 sayım verimiyle endüstriyel ve akademik projeler için güvenilir veri sağlar.
Kompakt ve Montaja Uygun Tasarım: 71 x 70 x 23 mm gövde ölçüleri, 60 gram hafif yapısı ve PCB üzerindeki montaj delikleri ile dış mekan muhafazalarına veya cihaz içlerine kolayca sabitlenir.

Kullanım Alanları
Nova SDS011 partikül madde sensörü (particulate matter sensor), iç mekan ortam izleme cihazlarından açık hava meteoroloji istasyonlarına kadar çok geniş bir uygulama yelpazesinde görev alır. Ev, ofis, okul, kütüphane ve toplantı salonu gibi kapalı alanlarda iç mekan hava kalitesi izleme panelleri oluşturmak için temel algılayıcı olarak kullanılır. Ortamdaki ince toz miktarının anlık olarak OLED veya TFT ekranlarda gösterilmesi, belirlenen eşik değerler aşıldığında sesli veya ışıklı ikaz verilmesi ve verilerin kablosuz ağ üzerinden bulut sunuculara kaydedilmesi gibi nesnelerin interneti (IoT) projelerinde yaygın biçimde tercih edilir.

İklimlendirme, havalandırma ve hava arıtma otomasyonu projelerinde sistemin karar verici sensörü olarak çalışır. Ortamdaki PM2.5 ve PM10 yoğunluğu yükseldiğinde mikrodenetleyici üzerinden fan devrini otomatik olarak artıran, temiz hava klapelerini açan veya hava temizleme ünitelerini devreye sokan akıllı kontrol döngüleri kurulabilir. Ortam havası hedeflenen temizlik seviyesine ulaştığında ise havalandırma motorlarını düşük kademeye çekerek enerji verimliliği sağlayan otomasyon senaryolarına doğrudan veri üretir.

Açık hava çevre izleme ağları, vatandaş bilimi (citizen science) hava istasyonları ve akademik saha araştırmaları bu sensörün en bilinen kullanım alanları arasındadır. Su sıçramasına karşı korunaklı dış mekan kutuları içerisine yerleştirilen sensör; sıcaklık, bağıl nem ve atmosferik basınç sensörleriyle birleştirilerek mahalle, kampüs veya sanayi bölgesi ölçeğinde hava kalitesi haritalama istasyonları kurulmasını sağlar. Hava giriş ucuna 6 mm iç çaplı kısa bir hortum takılarak dış ortam havası doğrudan kapalı muhafaza içindeki sensöre çekilebilir.

Atölyeler, 3D yazıcı kabinleri, lazer kesim ve CNC işleme ortamları, ahşap doğrama alanları ve elektronik üretim laboratuvarlarında çalışma ortamındaki toz ve partikül birikimini takip etmek amacıyla değerlendirilir. Özellikle kapalı kabinli 3D yazıcılarda baskı sırasında oluşan mikro partiküllerin veya CNC kazıma işlemlerinde ortaya çıkan ince tozun kabin içi yoğunluğunu ölçmek ve egzoz fanlarını otomatik devreye almak için pratik bir donanım çözümü sunar. Ayrıca üniversitelerin mühendislik bölümlerinde, meslek liselerinde ve STEM eğitim atölyelerinde optik sensör fiziği, seri haberleşme protokolleri ve çevresel veri analizi konularında uygulamalı eğitim materyali olarak kullanılır.

Uyumluluk, Bağlantı ve Kullanım
Sensör üzerinde 2.54 mm standart pin aralığına sahip 7 pinli erkek konnektör soketi yer alır. Paket içerisindeki 7 damarlı kablo bu sokete kilitli yapısıyla tam oturur. Kart üzerindeki pin dizilimi ve her bir hattın elektriksel işlevi aşağıda sırasıyla açıklanmıştır.
Pin 1 (CTL): Kontrol pini olarak ayrılmıştır (reserved), standart kullanımda boş bırakılır ve herhangi bir hatta bağlanmaz.
Pin 2 (1µm): PM2.5 konsantrasyonu (0 – 999 µg/m³) için darbe genişlik modülasyonu (PWM) dijital sinyal çıkışıdır.
Pin 3 (5V): 5 V DC (4.7 V ile 5.3 V aralığında regüleli) pozitif güç kaynağı besleme girişidir.
Pin 4 (2.5µm): PM10 konsantrasyonu (0 – 999 µg/m³) için darbe genişlik modülasyonu (PWM) dijital sinyal çıkışıdır.
Pin 5 (GND): Güç kaynağı ve haberleşme referansı için ortak toprak (Ground) bağlantısıdır.
Pin 6 (R / RXD): UART seri haberleşme veri alma (Receive) giriş pinidir; 3.3 V lojik seviyesinde çalışır.
Pin 7 (T / TXD): UART seri haberleşme veri gönderme (Transmit) çıkış pinidir; 3.3 V lojik seviyesinde çalışır.

Donanım bağlantısı yapılırken dikkat edilmesi gereken en önemli teknik kural, besleme gerilimi ile haberleşme pinlerinin lojik gerilim seviyeleri arasındaki farktır. Sensörün dahili fanı ve lazer sürücü devresi 5 V DC (4.7 V – 5.3 V) besleme gerilimine ihtiyaç duyar; 3.3 V besleme ile fan dönmez ve sağlıklı ölçüm yapılamaz. Buna karşın sensörün R (RXD) ve T (TXD) seri haberleşme pinleri 3.3 V lojik seviyesine göre tasarlanmıştır. Sensörü doğrudan 3.3 V lojik seviyesinde çalışan geliştirme kartlarına bağlarken sensörün 5V pini kartın 5V (VBUS/VIN) çıkışına, GND pini ortak toprağa, sensörün T (TX) pini mikrodenetleyicinin RX pinine ve sensörün R (RX) pini mikrodenetleyicinin TX pinine doğrudan bağlanabilir.

Eğer sensör 5 V lojik seviyesinde çalışan bir mikrodenetleyiciye bağlanacaksa, sensörün T (TX) çıkışındaki 3.3 V sinyal çoğu 5 V mikrodenetleyicinin RX girişi tarafından yüksek seviye (lojik 1) olarak sorunsuz okunur. Ancak 5 V mikrodenetleyicinin TX pininden çıkan 5 V seviyesindeki sinyal, sensörün R (RX) pinine doğrudan uygulanmamalıdır. Sensöre uyku durumu komutu göndermek için R (RX) pini kullanılacaksa, mikrodenetleyici TX hattı ile sensör RX pini arasına çift yönlü bir lojik seviye dönüştürücü modül veya 1 kΩ ile 2 kΩ dirençlerden oluşan basit bir gerilim ölçekleme devresi (direnç köprüsü) eklenerek sinyalin 3.3 V seviyesine düşürülmesi gerekir. Yalnızca sensörden sürekli veri okunacak ve sensöre komut gönderilmeyecekse sensörün R (RX) pini boş bırakılabilir.

UART seri haberleşme protokolü varsayılan olarak 9600 baud hızında, 8 veri biti, eşlik biti olmadan (No parity) ve 1 durdurma bitiyle (9600 8N1) çalışır. Sensör aktif çalışma durumundayken her 1 saniyede bir 10 byte uzunluğunda bir veri paketi gönderir. Bu paketin ilk baytı (Byte 0) her zaman 0xAA mesaj başlığıdır, ikinci baytı (Byte 1) 0xC0 komut kimliğidir. Ardından gelen Byte 2 ve Byte 3 sırasıyla PM2.5 düşük (Low byte) ve yüksek (High byte) verisini; Byte 4 ve Byte 5 ise PM10 düşük (Low byte) ve yüksek (High byte) verisini taşır. Byte 6 ve Byte 7 sensör kimlik baytlarıdır, Byte 8 doğrulama toplamı (Checksum) baytıdır ve son bayt olan Byte 9 ise her zaman 0xAB mesaj sonu baytıdır. Gerçek PM2.5 yoğunluğunu µg/m³ cinsinden elde etmek için ((PM2.5 Yüksek Byte * 256) + PM2.5 Düşük Byte) / 10 formülü uygulanır. Aynı şekilde PM10 değeri de ((PM10 Yüksek Byte * 256) + PM10 Düşük Byte) / 10 işlemiyle ondalıklı olarak hesaplanır.

Seri haberleşme kullanmak istemeyen veya mikrodenetleyicisinde boş UART portu bulunmayan kullanıcılar, Pin 2 (PM2.5) ve Pin 4 (PM10) üzerindeki PWM çıkışlarını kullanabilir. PWM çıkış periyodu 1004 ms (±yüzde 1) uzunluğundadır. Her döngünün başındaki ilk 2 ms sinyal yüksek (High) seviyede kalır, ortadaki 1000 ms (±yüzde 1) boyunca partikül yoğunluğuyla orantılı darbe genişliği üretilir ve son 2 ms sinyal düşük (Low) seviyeye iner. Milisaniye cinsinden ölçülen yüksek seviye süresinden 2 ms çıkarılarak doğrudan µg/m³ cinsinden partikül yoğunluğu (0 – 999 µg/m³) elde edilir.

Modül; Arduino (Uno, Nano, Mega, Leonardo), ESP8266 (NodeMCU, Wemos D1 Mini), ESP32, Raspberry Pi (Raspberry Pi 3, 4, 5, Zero W ve Pico), STM32, BeagleBone ve UART veya dijital giriş destekleyen diğer tüm mikrodenetleyici platformları ile uyumludur. Paket içerisindeki USB – Seri UART adaptörü kullanıldığında ise Windows, Linux ve macOS işletim sistemli bilgisayarlarla doğrudan USB portu üzerinden haberleşir.

Avantajlar ve Faydalar
Nova SDS011, fabrika çıkışında optik kalibrasyonu tamamlanmış dijital yapısı sayesinde proje geliştirme süresini önemli ölçüde kısaltır. Analog toz sensörlerinde karşılaşılan referans gerilimi kayması, harici yükseltici devre kurma zorunluluğu ve ortam sıcaklığına bağlı sıfır noktası sapması gibi mühendislik zorlukları bu modülde dahili işlemci tarafından yönetilir. Kullanıcıya doğrudan standartlaştırılmış µg/m³ biriminde sayısal çıktı sunması, farklı sensör düğümlerinden toplanan verilerin birbiriyle tutarlı olmasını sağlar.

Yazılımsal güç yönetimi ve uyku durumu desteği, sahada kesintisiz çalışan sistemler için büyük bir operasyonel avantaj yaratır. Sürekli gerçek zamanlı ölçüm gerekmeyen hava kalitesi istasyonlarında sensör örneğin her 3 veya 5 dakikada bir uyandırılarak 30 saniye boyunca fan çalıştırılıp hava örneği alındıktan sonra tekrar uyku durumuna geçirilebilir. Bu çalışma şekli hem ortalama güç tüketimini düşürerek batarya veya güneş enerjili sistemlerin çalışma süresini uzatır hem de 8000 saatlik lazer diyot ve fan ömrünü koruyarak sensörün yıllar boyunca kararlı hizmet vermesini sağlar.

Kutu içeriğinde hem sensör modülünün hem de USB seri dönüştürücü adaptör ile ara bağlantı kablosunun birlikte yer alması, ek donanım arayışını ortadan kaldırır. Geliştiriciler kodu mikrodenetleyiciye yüklemeden önce sensörü USB adaptör yardımıyla doğrudan bilgisayara takıp çalışma durumunu, veri paketlerini ve ortamın anlık PM2.5 / PM10 değerlerini saniyeler içinde doğrulayabilir.

Kimler İçin Uygundur
Bu ürün; akıllı ev otomasyonu ve ortam izleme cihazları tasarlayan elektronik meraklıları, maker toplulukları ve hobi kullanıcıları için kullanımı kolay ve belgelenmiş bir sensör seçeneğidir. Açık kaynak dünyasında hazır bulunan çok sayıda Arduino, ESP8266, ESP32 ve Python kütüphanesi sayesinde karmaşık byte dizilerini sıfırdan çözmeye gerek kalmadan birkaç satır kodla veri okuma işlemine başlanabilir.

Üniversitelerin elektrik-elektronik, bilgisayar, çevre ve makine mühendisliği bölümlerinde öğrenim gören öğrenciler, akademisyenler ve bilimsel araştırma yürüten ekipler için tekrarlanabilir veri üreten ekonomik bir laboratuvar ekipmanıdır. Bitirme tezlerinde, TÜBİTAK ve Teknofest projelerinde, hava kalitesi haritalama çalışmalarında ve veri bilimi uygulamalarında gerçek saha verisi toplamak amacıyla güvenle değerlendirilebilir.

Endüstriyel otomasyon geliştiricileri, HVAC (ısıtma, soğutma ve havalandırma) sistem entegratörleri, iş güvenliği ortam izleme prototipi hazırlayan teknik uzmanlar ve Ar-Ge mühendisleri için de prototipleme ve ön doğrulama süreçlerinde hızlı entegrasyon imkanı sunar. USB adaptörlü yapısı sayesinde gömülü yazılım bilmeyen veri analistleri bile sensörü doğrudan bilgisayara bağlayarak Python veya seri port yazılımlarıyla ortam analizi yapabilir.

Doğru Ürünü Seçerken Dikkat Edilecekler
Hava kalitesi ve partikül sensörü seçimi yaparken öncelikle projede ölçülmek istenen hedef parametrenin netleştirilmesi gerekir. SDS011 modülü yalnızca havadaki katı partikül ve sıvı aerosol yoğunluğunu (PM2.5 ve PM10) ölçmek üzere tasarlanmıştır; karbonmonoksit (CO), karbondioksit (CO2), uçucu organik bileşikler (VOC) veya yanıcı gazları algılamaz. Eğer projede toz yoğunluğunun yanı sıra gaz ölçümü veya sıcaklık ve nem takibi de yapılacaksa, bu ürünün uygun gaz ve ortam sensörleriyle birlikte kombinasyon halinde kullanılması planlanmalıdır.

Güç kaynağı kapasitesi ve lojik gerilim uyumu seçim aşamasında kontrol edilmesi gereken ikinci kritik noktadır. Sensörün dahili fanı ilk kalkış anında ve aktif çalışma sırasında 5 V DC hat üzerinden kararlı akıma (nominal 70 mA, tepe 220 mA seviyesine kadar, güç kaynağı kapasitesi olarak en az 1 W ve 20 mV altı dalgalanma) ihtiyaç duyar. Yalnızca 3.3 V çıkış verebilen zayıf regülatörler üzerinden beslenmesi mümkün değildir. Ayrıca kullanılacak kontrol kartının 5 V lojik seviyesinde olması durumunda, sensörün 3.3 V UART RX girişini korumak için dirençlerle gerilim ölçekleme devresi veya seviye dönüştürücü kullanılacağı göz önünde bulundurulmalıdır.

Uygulama ortamının bağıl nem oranı ve fiziksel montaj alanı da dikkate alınmalıdır. Lazer saçılım ilkesiyle çalışan tüm optik partikül sensörlerinde olduğu gibi, bağıl nemin yüzde 70 sınırını aştığı yoğun sisli veya buharlı ortamlarda havadaki mikroskobik su damlacıkları lazer ışığını kırarak partikül gibi algılanabilir. Bu nedenle dış mekan kurulumlarında sensörün doğrudan yağmur ve yoğuşmadan korunması ve gerekirse yazılımsal nem düzeltme katsayılarının uygulanması önerilir.

Güvenli Kullanım, Bakım ve Saklama
Sensörün doğru ölçüm yapabilmesi ve mekanik aksamının uzun ömürlü olması için montaj yönüne özen gösterilmelidir. Üretici teknik kılavuzuna göre sensör, fan yüzeyi ve metal kapak yatay düzleme paralel olacak şekilde (yatay konumda) veya fan aşağıya/yana bakacak biçimde monte edilmelidir; hava giriş veya çıkış deliklerinin doğrudan yukarıya bakarak içine iri tozların yerçekimiyle çökmesine izin veren dikey montajlardan kaçınılmalıdır. Ayrıca güneş ışığının veya güçlü yapay ışık kaynaklarının hava giriş ve çıkış deliklerinden doğrudan sensörün iç kısmına vurması optik fotodedektörü yanıltabileceği için sensör gölgeli bir muhafaza içine yerleştirilmelidir.

Hava giriş ucuna örnekleme hortumu takılacaksa hortumun iç çapı 6 mm, dış çapı 8 mm olmalı ve uzunluğu 1 metreyi geçmemelidir. Çok uzun, dar veya keskin kıvrımlı hortumlar hava akış direncini artırarak partiküllerin hortum çeperlerine yapışmasına ve ölçüm değerlerinin gerçek değerden düşük çıkmasına yol açar. Fan çıkış ızgarasının önü hiçbir zaman kapatılmamalı ve hava sirkülasyonunun serbestçe gerçekleştiği doğrulanmalıdır.

Sensör içerisinde yüksek hassasiyetli optik mercek, lazer diyot ve analog sinyal işleme devresi bulunduğundan kartın metal koruma kapağı açılmamalı ve iç optik hazneye sert cisim veya sıvı temas ettirilmemelidir. Yoğun un, çimento tozu, metal talaşı veya yağ buharı bulunan ağır sanayi ortamlarında doğrudan korumasız çalıştırılması optik yüzeyin hızla kirlenmesine neden olabilir; dış mekan kullanımlarında hava girişine yalnızca böcek ve yaprak gibi iri parçaları engelleyen geniş gözenekli bir tel süzgeç konulabilir. Kullanılmadığı dönemlerde kendi antistatik poşeti içerisinde, -20 °C ile +60 °C sıcaklık aralığında ve yoğuşmasız kuru bir ortamda saklanmalıdır.

SDS011 Hava Kalitesi Sensörü Hakkında Sık Sorulan Sorular
SDS011 hava kalitesi sensörü hangi partikül boyutlarını ölçer?
Sensör, çapı 0.3 mikrometre ile 10 mikrometre arasında değişen havada asılı partikülleri algılar. Bu tanecikleri çapı 2.5 mikrometreye kadar olanlar için PM2.5 ve 10 mikrometreye kadar olanlar için PM10 olmak üzere iki ayrı kanalda 0.0 – 999.9 µg/m³ aralığında raporlar.

Sensör doğrudan 5V çalışan Arduino kartlarına nasıl bağlanır?
Sensörün 5V ve GND pinleri doğrudan kartın 5V ve GND pinlerine, sensörün T (TX) pini de kartın RX pinine bağlanabilir. Ancak sensörün R (RX) pini 3.3 V lojik seviyesinde çalıştığı için, 5 V kartın TX pininden sensörün R pinine bağlantı yapılırken araya 1 kΩ ve 2 kΩ dirençlerden oluşan bir gerilim ölçekleme devresi veya seviye dönüştürücü eklenmelidir.

Paket içerisinden USB dönüştürücü adaptör ve kablo çıkıyor mu?
Evet, ürün seti içerisinde 1 adet Nova SDS011 sensör modülü, 1 adet 7 pinli bağlantı kablosu ve 1 adet USB – Seri UART dönüştürücü adaptör modülü yer almaktadır. Bu sayede ürünü kutudan çıkarır çıkarmaz bilgisayarın USB portuna takarak test edebilirsiniz.

SDS011 toz sensörü çalışma ömrü ne kadardır ve nasıl uzatılır?
Sensör içerisindeki lazer diyotun sürekli çalışma ömrü 8000 saate (yaklaşık 1 yıla) kadardır. Aralıklı ölçüm yöntemi kullanılarak, örneğin sensörü her 3 dakikada bir 30 saniye çalıştırıp kalan sürede yazılımsal uyku durumuna geçirerek kullanım ömrü 5 yılın üzerine çıkarılabilir.

Sensör verileri hem UART hem de PWM çıkışından aynı anda okunabilir mi?
Evet, sensör çalıştığı sürece hem 6 ve 7 sıradaki pinlerden 9600 baud hızında UART seri veri paketi gönderir hem de 2 ve 4 sıradaki pinlerden PM2.5 ve PM10 için eş zamanlı PWM sinyali üretir. Projenizin yapısına göre iki yöntemden birini veya her ikisini kullanabilirsiniz.

Yüksek nemli veya sisli havalarda ölçüm değerleri neden yükselir?
Bağıl nemin yüzde 70 seviyesini aştığı sisli ve yağışlı havalarda, havadaki mikroskobik su damlacıkları lazer ışığını tıpkı katı toz tanecikleri gibi saçar. Doğru dış mekan analizleri için sensörün nem sensörüyle birlikte kullanılması ve yüksek nemde yazılımsal düzeltme formülü uygulanması önerilir.

Hava giriş ucuna uzatma hortumu takılabilir mi ve ölçüsü ne olmalıdır?
Evet, sensör üzerindeki metal hava emiş ağzına iç çapı 6 mm ve dış çapı 8 mm olan esnek silikon veya poliüretan hortum doğrudan takılabilir. Hava akış hızının düşmemesi için hortum uzunluğunun 1 metreyi aşmaması ve bükülmemesi gerekir.

Sensörün montaj yönü ve konumlandırması nasıl yapılmalıdır?
Sensör yatay düzleme paralel olarak (fan üstte veya altta yatay duracak şekilde) monte edilmeli ve hava giriş-çıkış deliklerinin önü açık bırakılmalıdır. Ayrıca doğrudan güneş ışığı veya güçlü ortam ışığının hava deliklerinden içeri girmesi engellenmelidir.

Güç kaynağının sağlaması gereken minimum akım ve gerilim değeri nedir?
Besleme gerilimi 4.7 V ile 5.3 V DC aralığında (ideal 5.0 V DC) olmalı ve güç kaynağı dalgalanması 20 mV altında tutulmalıdır. Normal çalışmada yaklaşık 70 mA akım çekilse de fanın ilk kalkış anındaki tepe akımı için kaynağın en az 220 mA (1 W üzeri) güç sağlayabilmesi gerekir.

Raspberry Pi veya bilgisayar üzerinden ek kart olmadan veri okunabilir mi?
Evet, paketteki 7 pinli kabloyu USB – UART dönüştürücü adaptöre takıp doğrudan bilgisayarın veya Raspberry Pi kartının USB portuna bağlayabilirsiniz. Seri port üzerinden 9600 8N1 ayarlarıyla Python betikleri veya seri terminal yazılımları aracılığıyla anlık verileri doğrudan okuyabilirsiniz.

Paket İçeriği
1 adet Nova SDS011 Lazer PM2.5 ve PM10 Hava Kalitesi Sensörü Modülü
1 adet USB – Seri UART Dönüştürücü Adaptör Modülü
1 adet 7 Pinli Sensör Bağlantı Kablosu

Teknik Özellikler
Marka: Nova Fitness
Model: SDS011
Ürün Tipi: Lazer PM2.5 ve PM10 Hava Kalitesi ve Toz Sensörü Modülü
Ölçüm Teknolojisi: Optik lazer saçılım (Laser Scattering) ilkesi
Ölçülen Parametreler: PM2.5 (0.3 – 2.5 µm) ve PM10 (0.3 – 10 µm)
Ölçüm Aralığı: 0.0 – 999.9 µg/m³ (UART), 0 – 999 µg/m³ (PWM)
Minimum Partikül Çözünürlüğü: 0.3 µm (0.3 µg/m³ yoğunluk çözünürlüğü)
Sayım Verimi: 0.3 µm çapta yüzde 70, 0.5 µm çapta yüzde 98
Bağıl Hata Payı: Maksimum ±yüzde 15 ve ±10 µg/m³ (25 °C, yüzde 50 RH koşullarında)
Çalışma Voltajı: 5 V DC (4.7 V – 5.3 V DC giriş aralığı)
Çalışma Akımı: 70 mA ±10 mA nominal, 220 mA maksimum tepe akımı
Uyku Durumu Akımı: 2 mA tipik, maksimum 4 mA altı
Güç Kaynağı Gereksinimi: 1 W üzeri, maksimum 20 mV dalgalanma (ripple)
Haberleşme Arayüzü: UART Seri (9600 bps, 8N1) ve çift kanal PWM çıkışı
UART Lojik Gerilim Seviyesi: 3.3 V
Veri Çıkış Frekansı: 1 Hz (saniyede 1 okuma)
Tepki Süresi: 1 saniye (ortam değişiminde 10 saniye altı)
Pin Sayısı: 7 Pin (sensör konnektörü)
Pin Aralığı: 2.54 mm
Hava Giriş Hortum Uyumu: 6 mm iç çap, 8 mm dış çap (maksimum 1 m uzunluk)
Lazer Hizmet Ömrü: 8000 saate kadar sürekli çalışma (uyku durumuyla uzatılabilir)
Çalışma Sıcaklığı: -10 °C ile +50 °C arası (-20 °C ile +60 °C saklama)
Çalışma Nemi: Maksimum yüzde 70 RH (yoğuşmasız yüzde 0 – 95 RH saklama)
Atmosferik Basınç Aralığı: 86 kPa – 110 kPa
Malzeme: Metal koruma kapağı, PCB ve ABS fan gövdesi
Renk: Siyah ve Gümüş (Metalik)
Boyutlar: 71 x 70 x 23 mm (hava giriş ucu hariç)
Ağırlık: 60 g
Adet: 1 Set (Sensör, USB Adaptör ve Kablo)
Uyumlu Platformlar: Arduino, ESP8266, ESP32, Raspberry Pi, STM32 ve USB destekli bilgisayarlarla uyumludur