Comment fonctionne un capteur de CO2 ?
Un capteur de CO2 ne compte pas les molécules, il mesure de la lumière : le dioxyde de carbone absorbe l’infrarouge d’une longueur d’onde bien précise. Ce qui en découle pour la précision, l’étalonnage et le choix en GTB – et comment reconnaître une bonne fiche technique.
Comment mesure un capteur NDIR
Le principePresque tous les capteurs de CO2 en GTB fonctionnent en infrarouge non dispersif, NDIR en abrégé. La méthode est robuste, sélective pour le CO2 et peut être miniaturisée. Nos capteurs EnoSense® CO2 et EnoPuck® CO2 mesurent eux aussi selon ce principe. Quatre éléments composent le capteur :
Quatre méthodes comparées
Ce qui se trouve dans le boîtierTout appareil qui affiche « CO2 » ne mesure pas forcément le CO2. Pour décider de l’aération selon des seuils comme ceux de la norme EN 16798-1, seules conviennent les méthodes qui détectent le gaz lui-même.
| Méthode | Comment elle mesure | Point fort | Limite |
|---|---|---|---|
| NDIR, un canal | absorption infrarouge à 4,26 µm, un détecteur | Répandu, économique, assez précis pour la ventilation | Dérive avec le vieillissement de la source ; nécessite une correction automatique ou un étalonnage |
| NDIR, deux canaux | canal de référence supplémentaire à une longueur d’onde sans absorption du CO2 | Compense lui-même le vieillissement de la source, même dans des pièces jamais aérées | Plus cher, consomme plus d’énergie |
| Photoacoustique (PAS) | l’infrarouge pulsé chauffe le CO2, un microphone capte l’onde de pression | Très petit, sobre | L’étalonnage reste un sujet comme en NDIR ; plus sensible aux vibrations et au bruit |
| Oxyde métallique (MOX), « eCO2 » | mesure les composés organiques volatils et calcule un équivalent CO2 | Bon marché, réagit aux odeurs et émanations | Ne mesure pas le CO2 – inadapté aux seuils de CO2 |
Auto-étalonnage : pratique, mais pas partout
Correction automatiqueLa source lumineuse d’un capteur à un canal vieillit et la mesure dérive lentement au fil des années. Beaucoup d’appareils compensent automatiquement (« Automatic Baseline Correction », ABC) : ils retiennent la valeur la plus basse des derniers jours et l’assimilent à l’air extérieur, environ 420 ppm.
Cela fonctionne tant que la pièce est régulièrement aérée jusqu’au niveau de l’air extérieur – un bureau pendant la nuit, par exemple. Cela échoue là où cela n’arrive jamais : pièces occupées en continu, laboratoires, serres ou pièces mal ventilées. Le capteur y prend une valeur élevée pour l’air extérieur et affiche ensuite durablement trop bas – précisément là où cela compte.
L’alternative est l’étalonnage à la demande : l’appareil est étalonné volontairement à l’air frais ou avec un gaz étalon. Cela coûte une intervention de maintenance, mais fournit une valeur traçable.
Bien lire la fiche technique
Six caractéristiquesDeux capteurs annoncés « 0 à 5 000 ppm » peuvent se comporter très différemment en exploitation. Ces valeurs font la différence :
| Caractéristique | Ce qu’elle signifie | Points d’attention |
|---|---|---|
| Précision | généralement indiquée sous la forme « ± (x ppm + y % de la mesure) » | À 1 000 ppm, ± 30 ppm + 3 % donnent ± 60 ppm. Distinguer valeur typique et valeur maximale. |
| Plage de mesure | jusqu’à quelle concentration la mesure est valable | Environ 2 500 ppm suffisent pour réguler un bureau ; davantage pour les pics et la documentation. |
| Intervalle de mesure | à quelle fréquence arrive une nouvelle valeur | Quelques minutes suffisent pour la ventilation ; WELL exige au plus dix minutes. |
| Compensation de pression | si la mesure est corrigée selon la pression atmosphérique | Sans compensation, le capteur affiche environ dix pour cent de moins à 1 000 m d’altitude. |
| Stabilité à long terme | de combien la mesure dérive par an | Détermine, avec le type d’étalonnage, l’intervalle de maintenance. |
| Étalonnage | correction automatique ou étalonnage à la demande | Le type convient-il à l’usage de la pièce ? Voir la section sur l’auto-étalonnage. |
Pourquoi la pression atmosphérique compte
Altitude et météoUn capteur NDIR compte combien de molécules de CO2 se trouvent sur le trajet de la lumière. À pression plus basse, il y en a moins pour une même proportion – le capteur affiche trop bas. C’est pourquoi les bonnes fiches techniques mentionnent une compensation de pression ou une correction d’altitude.
Sur un même site, la pression ne varie que de quelques pour cent avec la météo. C’est l’altitude qui compte : un bâtiment à 1 000 m se situe environ dix pour cent sous la pression normale. Si le capteur n’est pas réglé en conséquence, tous les seuils sont décalés d’autant.
Radio et énergie
Mesurer sans câbleLa source lumineuse est le plus gros consommateur d’un capteur de CO2. Un appareil sur alimentation peut mesurer chaque seconde ; un capteur radio sans câble doit gérer la lumière et la pile et mesure moins souvent.
En fonctionnement purement solaire et sous un éclairage typique, l’EnoSense® CO2 fournit une mesure toutes les cinq minutes ; en cas d’obscurité prolongée, il porte l’intervalle à 60 minutes, deux piles AAA assurant la relève. Le feu CO2 EnoPuck® CO2 fonctionne sur bloc secteur et fournit par défaut une valeur toutes les 60 secondes.
Pour une ventilation à la demande, quelques minutes suffisent largement, car le CO2 évolue lentement. Un intervalle plus court n’apporte guère – mais un intervalle de plus de dix minutes dégrade la qualité de régulation.
Emplacement et seuils
Avant de mesurerLe meilleur capteur mesure n’importe quoi s’il est mal placé : dans la zone d’occupation, pas à côté de la porte, pas dans le jet d’air soufflé ni dans l’air extrait. Les valeurs qui s’appliquent ensuite – règles du lieu de travail, EN 16798-1 – font l’objet d’articles dédiés.
Check-list pour le choix
6 points- Demander la méthode de mesure : NDIR ou photoacoustique – pas de capteur MOX « eCO2 » si l’aération doit suivre des seuils de CO2.
- Exiger la précision sous la forme « ± (ppm + % de la mesure) », valeur typique et maximale séparément.
- Choisir le type d’étalonnage selon l’usage : correction automatique uniquement là où la pièce est régulièrement aérée jusqu’au niveau extérieur ; sinon étalonnage comme prestation de maintenance.
- Clarifier la compensation de pression ou le réglage d’altitude, surtout au-delà d’environ 500 m.
- Fixer l’intervalle de mesure : dix minutes au plus pour la régulation et la justification.
- Fixer l’alimentation : bloc secteur, solaire avec pile ou pile – et donc l’intervalle possible.
Questions fréquentes
7 questionsComment fonctionne un capteur de CO2 ?
La plupart fonctionnent en infrarouge non dispersif (NDIR) : une lumière infrarouge traverse une chambre de mesure, le CO2 absorbe la longueur d’onde de 4,26 µm et un détecteur mesure la lumière qui arrive. L’électronique en déduit la concentration en ppm.
Quelle différence entre CO2 et eCO2 ?
L’eCO2 n’est pas une mesure mais un équivalent que les capteurs à oxyde métallique calculent à partir des composés organiques volatils. Il peut s’écarter fortement du CO2 réel et ne convient pas aux seuils de CO2.
Quelle est la précision d’un capteur de CO2 ?
Les bons capteurs NDIR atteignent typiquement ± 30 ppm plus 3 pour cent de la mesure, soit environ ± 60 ppm à 1 000 ppm. C’est largement suffisant pour décider de l’aération.
Un capteur de CO2 doit-il être étalonné ?
Oui, la source lumineuse vieillit. Soit le capteur compense automatiquement – ce qui suppose que la pièce soit régulièrement aérée jusqu’au niveau extérieur –, soit il est étalonné volontairement. Sur nos capteurs, cela se fait via le bouton de service.
Qu’est-ce que l’ABC sur un capteur de CO2 ?
Automatic Baseline Correction : le capteur assimile la valeur la plus basse des derniers jours à l’air extérieur. Dans les pièces jamais correctement aérées, cela conduit à des valeurs durablement trop basses.
L’altitude influence-t-elle la mesure ?
Oui. Sans compensation de pression, un capteur NDIR affiche environ dix pour cent de moins à 1 000 m d’altitude. Les bons appareils compensent la pression ou se règlent selon l’altitude.
À quelle fréquence un capteur de CO2 doit-il mesurer ?
Pour la ventilation, une valeur toutes les quelques minutes suffit, au plus toutes les dix minutes. Le CO2 évolue lentement ; une mesure à la seconde n’apporte rien.
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