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空氣質量感測器:重新定義環境感應

由 敏創電子 發表于 攝影2023-01-09
簡介氣體,揮發性有機化合物(VOC)甚至溼度感測器的開發尤其具有挑戰性,它們比溫度感測器更難以使用,校準和整合

空氣感測器多少錢

一直普遍需要能夠處理各種物理現象的電子感測器,例如光,壓力,聲音,當然還有溫度(最廣泛感測的引數)。好訊息是,在為這些測量中的許多測量提供高效能,低成本,易於使用的感測器方面取得了重大進展,並且通常基於微機電系統(MEMS)技術。例如,位置和運動的感知 - 兩個密切相關的物理屬性,傳統上是最具挑戰性的測量 - 現在幾乎是微不足道的,因為微型矽基加速度計和陀螺儀的廣泛應用,廣泛用於無人機導航併為了汽車安全。

儘管如此,一個感測領域長期以來一直未能開發出高效能,低成本,低功耗的感測器:蒸汽和氣體(氣味)感測。我們距離一種敏感的,通用的氣味嗅探能力還有很長的路要走,相當於比格犬甚至是人類的鼻子。氣體,揮發性有機化合物(VOC)甚至溼度感測器的開發尤其具有挑戰性,它們比溫度感測器更難以使用,校準和整合。此外,每個氣體感測器通常具有不同的模擬輸出格式,包括縮放,電壓與電流,時序和其他變化(圖1)。

空氣質量感測器:重新定義環境感應

圖1:感測器通常使用不同的模擬介面,包括三線電壓,四線電壓和兩線4mA至20mA電流輸出。整合一組不同的感測器可能成為模擬輸入/輸出(I / O)的挑戰。

當需要在單個位置測量多個不同的變數時,問題會更加嚴重。簡單而成功地與各種可用的感測解決方案連線,需要限制感測器選擇,新增介面卡電路以產生單一輸出格式,或與多種輸出格式連線。

然而,在過去十年中,由於MEMS和相關半導體從根本上改變了這種狀況併為特定氣體提供低功耗,低成本的感測器,因此取得了重大進展。然而,這些進步始於針對氣囊觸發的特定應用衝擊和壓力感測器,而不是氣體感測器。這項研究,開發和商業化為MEMS感測器在壓力,VOC和二氧化碳(CO 2)方面的進展開闢了道路。結果創造了基於微晶片的裝置的廣泛可用性,用於氣體和液體的基本感測以及校準,附加整合功能和更多嵌入式功能。

趨勢:單點,多因素感知

由於感測器在其基本效能,互連的容易性,成本和功率要求方面已經取得了進步,因此存在在每個位置感測多個引數的相應趨勢。這與先前的架構不同,在先前的架構中,僅在一個位置處感測和測量溫度(並且可能是溼度),並且例如在另一個位置處感測到VOC和CO 2。使用更新的感測器,將每個站點的全套感測器與單路徑(有線或無線)連線整合在一起是可行的。

這樣做適用於需要跨多個引數的感測器資料的各種應用。這些包括照明控制,樓宇自動化,安全,運動和存在感應,智慧家居,聯網住宅,空氣質量監測和能源管理。此外,透過將所需的全部感測器組合到一個裝置中,系統設計人員,他們的專案,甚至終端使用者都可以從縮短產品上市時間,減少設計“驚喜”和降低安裝成本中受益,因為設計師不再需要處理單個感測器和介面(除非他們需要或想要這樣做)。這使得能夠在工業,商業,機構和住宅環境中低成本,方便地放置多功能環境感測器節點。

利用這種新的多感官機會,供應商開發了小型電路板和模組,提供一系列常用的感測功能,作為這些應用的完整,高度整合,校準和易用的解決方案。兩個產品展示了包括基於氣體的變數在內的多個物理變數的綜合感知變化如何極大地簡化了挑戰並開闢了新的機遇。

空氣質量感測器:重新定義環境感應

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