進來聊聊MOX?
如今室內(nèi)空氣質(zhì)量日益成為備受關(guān)注的話題。怎么樣才能達到環(huán)境友好、健康安全的室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)?市面上有一系列標(biāo)準(zhǔn)給出了建議,比如說我們介紹過的RESET和新版《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。但這些標(biāo)準(zhǔn)里面給出的空氣質(zhì)量監(jiān)測建議往往涉及大型設(shè)備或所費甚巨,如氣相色譜-質(zhì)譜儀,常用于實驗室檢測,很難應(yīng)用在現(xiàn)場環(huán)境,尤其是日常生活環(huán)境監(jiān)測。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀常用于大型試驗場
其實,早在二十世紀(jì),科學(xué)家就已經(jīng)致力于開發(fā)成本低廉、易于集成以及能夠大批量應(yīng)用的空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù),經(jīng)過幾十年的發(fā)展,相關(guān)技術(shù)不斷改進。金屬氧化物(MOX)空氣質(zhì)量感測是其中發(fā)展最早,技術(shù)最成熟的技術(shù)之一,并憑借其自身優(yōu)勢至今仍在市場中占有一席之地。
什么是MOX傳感器?
上圖是一個典型的MOX氣體傳感器。MOX層置于加熱組件(Hotplate)之上,保持加熱狀態(tài)。空氣中的氧分子吸附在氧化物表面,從中獲得電子,MOX表面形成化學(xué)吸附的O-、O2-,電阻增加。
氮氧化物等氧化性氣體與MOX發(fā)生反應(yīng),MOX表面O2-增加,電阻進一步增加;揮發(fā)性有機化合物等還原性氣體與MOX發(fā)生反應(yīng),O2-減少,氧化物電阻下降。
鑒于以上特性,MOX傳感器成為還原性氣體如VOC和氧化性氣體如NOx的監(jiān)測領(lǐng)域的主流選擇。在這一領(lǐng)域,相比于其他其他檢測技術(shù),MOX技術(shù)具有以下優(yōu)勢:
寬泛敏感 對多種氣體都有反應(yīng)
反應(yīng)靈敏 報告氣體成分短期變化
小體積、低成本 適合大批量應(yīng)用
但是,由于MOX技術(shù)本身的特性,其應(yīng)用也會受到限制:無法區(qū)分具體氣體、無法輸出絕對數(shù)值、受環(huán)境影響大
MOX傳感器測量結(jié)果為氣體總量,不能區(qū)分具體氣體
Sensirion怎樣利用好MOX技術(shù)?
自身的限制,現(xiàn)實應(yīng)用需求的細化,以及其他氣體檢測技術(shù)的推出,對MOX傳感技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。Sensirion針對現(xiàn)實應(yīng)用需求和MOX自身不足,開發(fā)出MOXSens?專利技術(shù),并不斷改進,推出基于成熟MOXSens?專利技術(shù)的SGP4x。
MOXSens?專利技術(shù)
升級金屬氧化物傳感層與Sensirion多像素氣體傳感平臺相結(jié)合,形成對硅氧烷所致污染的抵抗性。傳感器能以較高的氣體靈敏度和可靠度測量空氣污染物,保持長期穩(wěn)定性和低漂移,使用壽命超10年。
SGP4x
多像素氣體傳感器
氣體指數(shù)算法
Sensirion創(chuàng)新提出NOx指數(shù)和VOC指數(shù),以檢測氣體的相對濃度變化代替原始信號輸出,將歷史平均水平(通常為過去24小時內(nèi))作為基線進行測量比較,避免了在現(xiàn)場環(huán)境中無法確定基線導(dǎo)致的測量偏差,更好地利用MOX傳感技術(shù)。
片上濕度補償
集成Sensirion濕度傳感器SHT4x,提供片上濕度補償,可以應(yīng)對各種苛刻的環(huán)境,并確保測量精度。
體積更加小巧
采用卷軸封裝和標(biāo)準(zhǔn)SMD組裝工藝,體積小至2.44×2.44×0.85 mm3。SGP41更是將兩個完整傳感器(VOC & NOx)集成于單個芯片而保持體積不變,降低設(shè)計難度并節(jié)省成本。
除了針對MOX技術(shù)本身的不足進行調(diào)整改進,SGP4x還有哪些優(yōu)勢:
?指數(shù)算法處理傳感器原始信號后,可自動觸發(fā)空氣處理設(shè)備,無需用戶與設(shè)備進行交互,兼具智能和節(jié)能特點。
?采用Sensirion先進生產(chǎn)工藝和封裝技術(shù),高度可靠,適合大規(guī)模生產(chǎn)的應(yīng)用。
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