Beschreibung
Der MH-Z19B ist ein kompakter digitaler CO₂-Sensor zur Messung der Kohlendioxidkonzentration in der Umgebungsluft. Er arbeitet nach dem NDIR-Prinzip (Non-Dispersive Infrared) und bestimmt die CO₂-Konzentration über die charakteristische Infrarotabsorption von Kohlendioxid.
Im Gegensatz zu einfachen Luftqualitätssensoren misst der MH-Z19B CO₂ direkt über ein optisches Infrarotverfahren. Dadurch eignet er sich hervorragend für Raumluftüberwachung, Lüftungssteuerungen, HVAC-Systeme, Smart Home, Gewächshäuser, Schulen und eigene ESP32-/Arduino-Messgeräte.
Diese Ausführung besitzt einen Messbereich von 0–5000 ppm und bietet unter anderem UART- und PWM-Ausgänge zur einfachen Integration in Mikrocontroller- und Automatisierungssysteme.
⭐ Highlights
- MH-Z19B CO₂ Sensor
- Messbereich: 0–5000 ppm
- Echtes NDIR-Infrarot-Messprinzip
- Selektive CO₂-Messung
- Digitale UART-Schnittstelle
- PWM-Ausgang
- Analogausgang vorhanden
- Versorgung mit 4,5–5,5 V DC
- Integrierte Temperaturkompensation
- Gute Langzeitstabilität
- Lange Sensorlebensdauer
- Kompakte Bauform
- Anschlusskabel inklusive
- Ideal für Arduino, ESP32 und Raspberry Pi
📊 Technische Daten
| Eigenschaft |
Spezifikation |
| Modell |
MH-Z19B |
| Messgas |
Kohlendioxid (CO₂) |
| Messprinzip |
NDIR – nichtdispersive Infrarotmessung |
| Messbereich dieser Variante |
0–5000 ppm CO₂ |
| Versorgungsspannung |
4,5–5,5 V DC |
| Empfohlene Versorgung |
5 V DC |
| Durchschnittliche Stromaufnahme |
< 20 mA bei 5 V |
| Spitzenstrom |
ca. 150 mA
|
| Logikpegel |
3,3 V, 5-V-kompatibel |
| Schnittstellen |
UART / PWM / analog |
| Aufwärmzeit |
ca. 3 Minuten
|
| Reaktionszeit |
T90 < 120 s |
| Betriebstemperatur |
0 bis +50 °C |
| Luftfeuchtigkeit |
0–95 % RH, nicht kondensierend |
| Temperaturkompensation |
Ja |
| Anwendung |
CO₂-/Raumluftmessung |
🌬️ Echte CO₂-Messung mit NDIR-Technologie
Der MH-Z19B verwendet eine Infrarot-Lichtquelle und eine optische Messkammer.
CO₂ absorbiert Infrarotstrahlung in einem charakteristischen Wellenlängenbereich. Aus der gemessenen Absorption kann der Sensor die vorhandene Kohlendioxidkonzentration bestimmen.
Vorteile des NDIR-Verfahrens
✔ Direkte CO₂-Erfassung
✔ Gute Selektivität
✔ Keine elektrochemische Verbrauchsreaktion
✔ Gute Langzeitstabilität
✔ Geringe Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt
✔ Für kontinuierliche Raumluftmessungen geeignet
📈 Messbereich 0–5000 ppm
Diese Variante ist für einen CO₂-Messbereich von:
0 bis 5000 ppm
ausgelegt.
Damit eignet sie sich besonders für die Überwachung der Luftqualität in Innenräumen.
Typische Orientierung für Innenräume
| CO₂-Konzentration |
Allgemeine Einordnung |
| ca. 400–500 ppm |
Typischer Bereich frischer Außenluft |
| < 800 ppm |
Sehr gute Raumluft |
| 800–1000 ppm |
Gute bis akzeptable Raumluft |
| 1000–1500 ppm |
Erhöhter CO₂-Wert |
| > 1500 ppm |
Lüftung häufig sinnvoll |
| > 2000 ppm |
Deutlich erhöhte CO₂-Konzentration |
Die konkrete Bewertung hängt von Anwendung, Raum und geltenden Anforderungen ab.
🔌 Schnittstellen
Der MH-Z19B bietet mehrere Möglichkeiten zur Signalauswertung.
UART
Über die serielle UART-Schnittstelle können CO₂-Messwerte digital ausgelesen werden.
Ideal für:
- ESP32
- Arduino
- STM32
- Raspberry Pi
- Mikrocontroller
- Embedded-Systeme
Die digitale Übertragung erleichtert die Weiterverarbeitung und Anzeige der Messwerte.
PWM
Alternativ kann die CO₂-Konzentration über das PWM-Ausgangssignal ausgewertet werden.
Die Pulsweite des Signals repräsentiert dabei den gemessenen CO₂-Wert.
Dies ist besonders praktisch, wenn keine UART-Kommunikation verwendet werden soll.
Analogausgang
Der Sensor stellt außerdem einen Vo-Analogausgang zur Verfügung.
Je nach Anwendung und Sensorversion kann dieser zur analogen Signalauswertung verwendet werden.
📌 Anschluss / Pinbelegung
| Pin / Bezeichnung |
Funktion |
| Vin |
Positive Versorgungsspannung |
| GND |
Masse / Versorgung Minus |
| Vo |
Analogausgang |
| PWM |
PWM-Ausgang |
| HD |
Kalibrier-/Zero-Funktion |
| RX |
UART RX – Dateneingang |
| TX |
UART TX – Datenausgang |
Weitere Pinangaben
| Pin |
Funktion |
| Pin 1 |
Analog Output – Vo |
| Pin 2 |
Nicht belegt |
| Pin 3 |
GND |
| Pin 4 |
Vin |
| Pin 5 |
UART RX |
| Pin 6 |
UART TX |
| Pin 7 |
Nicht belegt |
Vor dem Verdrahten sollte die Beschriftung am tatsächlich gelieferten Sensor bzw. Anschlusskabel kontrolliert werden.
💻 Verwendung mit ESP32 & Arduino
Der MH-Z19B ist besonders beliebt für eigene CO₂-Messgeräte.
Ein typisches System kann beispielsweise so aufgebaut werden:
MH-Z19B → UART → ESP32 → Display / WLAN / MQTT / Datenlogger
Damit lassen sich unter anderem realisieren:
- CO₂-Anzeige
- Ampelsystem
- Lüftungsalarm
- Datenlogger
- WLAN-Monitoring
- Smart-Home-Integration
- automatische Lüftungssteuerung
🏠 Ideal für Raumluftüberwachung
Ein erhöhter CO₂-Wert kann als Indikator dafür dienen, dass in einem belegten Raum mehr Frischluft benötigt wird.
Der Sensor kann daher beispielsweise eine Steuerung auslösen:
CO₂ steigt → Mikrocontroller erkennt Grenzwert → Lüfter / Relais / Lüftungsanlage wird aktiviert
Damit eignet sich das Modul sehr gut für automatische Lüftungs- und Raumluftprojekte.
🌡️ Integrierte Temperaturkompensation
Der Sensor besitzt eine interne Temperaturkompensation, um den Einfluss wechselnder Umgebungstemperaturen auf die CO₂-Messung zu reduzieren.
Dies verbessert die Stabilität der Messwerte innerhalb des vorgesehenen Betriebstemperaturbereichs.
🚀 Vorteile
✔ Echtes NDIR-Messverfahren
✔ CO₂-Messbereich bis 5000 ppm
✔ UART-Ausgang
✔ PWM-Ausgang
✔ Analogausgang
✔ Integrierte Temperaturkompensation
✔ Gute Selektivität für CO₂
✔ Gute Langzeitstabilität
✔ Geringer durchschnittlicher Stromverbrauch
✔ Einfache Mikrocontroller-Integration
✔ Für kontinuierliche Messungen geeignet
✔ Anschlusskabel inklusive
🎯 Einsatzbereiche
- CO₂-Messgeräte
- Raumluftüberwachung
- Smart Home
- HVAC
- Lüftungssteuerung
- Luftreiniger
- Frischluftanlagen
- Schulen & Unterrichtsräume
- Büros
- Werkstätten
- Gewächshäuser
- Gebäudeautomation
- IoT-Projekte
- Arduino
- ESP32
- Raspberry Pi
- Datenlogger
- Umweltmesstechnik
- DIY-Messgeräte
⚙️ Hinweise zur Stromversorgung
Obwohl die durchschnittliche Stromaufnahme relativ gering ist, kann der Sensor kurzzeitig einen deutlich höheren Strom benötigen.
Die 5-V-Stromversorgung sollte daher mindestens den angegebenen Spitzenstrom von ca. 150 mA zuverlässig bereitstellen können.
Für stabile Messungen empfiehlt sich:
- stabile 5-V-Versorgung
- saubere Masseverbindung
- ausreichende Stromreserve
- keine stark störende Versorgung durch Motoren oder Relais
⏱️ Aufwärmzeit
Nach dem Einschalten benötigt der MH-Z19B eine Aufwärmphase.
Aufwärmzeit: ca. 3 Minuten
Für möglichst stabile und vergleichbare Messungen sollte der Sensor nach dem Einschalten ausreichend Zeit zur Stabilisierung erhalten.
⚠️ Kalibrierung
Für zuverlässige Langzeitmessungen ist die korrekte Kalibrierung des Sensors wichtig.
Die Kalibrierfunktion sollte nur unter geeigneten Bedingungen verwendet werden. Insbesondere sollte eine Null-/Frischluftkalibrierung nicht einfach in einem unbekannten Innenraum durchgeführt werden, da ein falscher Referenzwert die folgenden CO₂-Messungen verfälschen kann.
⚠️ Hinweise
- Sensor nicht mit Wasser oder Kondenswasser in Kontakt bringen.
- Luftöffnungen des Sensors nicht verschließen.
- Für ausreichenden Luftaustausch um den Sensor sorgen.
- Versorgungsspannung von 4,5–5,5 V beachten.
- Beim Anschluss RX/TX nicht vertauschen.
- Nach dem Einschalten die Aufwärmzeit berücksichtigen.
- Für sicherheitskritische Gaswarnsysteme nur entsprechend zugelassene Geräte verwenden.
📦 Lieferumfang
- 1 × MH-Z19B NDIR CO₂ Sensor 0–5000 ppm
- 1 × Anschlusskabel
