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Mesurer les particules fines avec un capteur Shinyei PPD42NJ sur Arduino

Le but de ce tutoriel est de mesurer la concentration en particules fines de l’air, ces particules étant un des principaux polluants nocifs à l’homme, qu’on retrouve souvent en zone urbaine.

Les particules fines, un danger pour la santé ?

Le capteur PPD42NJ de la marque Shinyei est sensible aux particules fines de taille supérieure à 1µm (micromètre). Ces particules sont de taille si infimes qu’elles peuvent entrer dans les poumons, et même être transmises dans le sang pour les plus petites.

Selon le site Le Cahier du Développement Durable “les effets sur la santé se font sentir à court, mais surtout à long terme :
  • exposition de courte durée : on peut voir apparaître des réactions inflammatoires des poumons, des symptômes respiratoires et des effets néfastes sur le système cardiovasculaire.
  • exposition de longue durée : les effets sont ici plus importants comme l’aggravation de l’asthme, toux et bronchites chez les enfants, d’une réduction des fonctions pulmonaires et d’une réduction de l’espérance de vie (mortalité cardio-pulmonaire et cancer des poumons).
Les conséquences pour la qualité de la vie sont, donc, graves. Les enfants, les personnes âgées, de même que les personnes souffrant d’asthme ou de maladies cardio-vasculaires sont particulièrement vulnérables.”

Sur Paris, les trois secteurs qui contribuent le plus aux émissions de particules fines sont le trafic routier (28 %), le secteur résidentiel et tertiaire (26 %) et les chantiers et carrières (18 %) (source Airparif).

Fonctionnement du capteur

Le procédé qui permet la mesure est basé sur l’émission d’une lumière et la mesure de la lumière reçue après avoir traversé l’air. Les particules fines vont diffuser la lumière ce qui va permettre leur détection.
Pour plus de détails, voir la fiche technique du capteur PPD42NJ.

Le schéma suivant précise l’intérieur du capteur :

Branchements

Brancher le capteur à la carte électronique selon le schéma suivant : 



Utilisation du capteur PPD42NJ

Brancher la carte et transférer le code ci-dessous :



Essayer de passer le capteur dans de la fumée, par exemple au-dessus d’une bougie ou d’une allumette. La fumée contient des particules fines, qui vont être détectées par le capteur !
Si vous en avez la possibilité, vous pouvez observer de fortes variations en plaçant ce capteur à la sortie d’un pot d'échappement de voiture ou d’une bordure de route.


Utiliser le mode “Graphique”

Pour une meilleure lisibilité, remplacer le bloc “Écrire dans le port série” par le bloc “ Écrire dans le traceur” disponible dans la catégorie Communication, puis activer le mode “Graphique”. La courbe va ainsi s’afficher automatiquement !

À vous de jouer !

Merci d’avoir suivi ce tutoriel ! N’hésitez pas à commenter pour partager vos succès ou poser vos questions.