進(jìn)來(lái)聊聊MOX?
如今室內空氣質(zhì)量日益成為備受關(guān)注的話(huà)題。怎么樣才能達到環(huán)境友好、健康安全的室內空氣質(zhì)量(IAQ)?市面上有一系列標準給出了建議,比如說(shuō)我們介紹過(guò)的RESET和新版《室內空氣質(zhì)量標準》。但這些標準里面給出的空氣質(zhì)量監測建議往往涉及大型設備或所費甚巨,如氣相色譜-質(zhì)譜儀,常用于實(shí)驗室檢測,很難應用在現場(chǎng)環(huán)境,尤其是日常生活環(huán)境監測。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀常用于大型試驗場(chǎng)
其實(shí),早在二十世紀,科學(xué)家就已經(jīng)致力于開(kāi)發(fā)成本低廉、易于集成以及能夠大批量應用的空氣質(zhì)量監測技術(shù),經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,相關(guān)技術(shù)不斷改進(jìn)。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(chǎng)中占有一席之地。
什么是MOX傳感器?
上圖是一個(gè)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)??諝庵械难醴肿游皆谘趸锉砻?,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,MOX表面O2-增加,電阻進(jìn)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,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
反應靈敏 報告氣體成分短期變化
小體積、低成本 適合大批量應用
但是,由于MOX技術(shù)本身的特性,其應用也會(huì )受到限制:無(wú)法區分具體氣體、無(wú)法輸出絕對數值、受環(huán)境影響大
MOX傳感器測量結果為氣體總量,不能區分具體氣體
Sensirion怎樣利用好MOX技術(shù)?
自身的限制,現實(shí)應用需求的細化,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。Sensirion針對現實(shí)應用需求和MOX自身不足,開(kāi)發(fā)出MOXSens?專(zhuān)利技術(shù),并不斷改進(jìn),推出基于成熟MOXSens?專(zhuān)利技術(shù)的SGP4x。
MOXSens?專(zhuān)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(cháng)期穩定性和低漂移,使用壽命超10年。
SGP4x
多像素氣體傳感器
氣體指數算法
Sensirion創(chuàng )新提出NOx指數和VOC指數,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(guò)去24小時(shí)內)作為基線(xiàn)進(jìn)行測量比較,避免了在現場(chǎng)環(huán)境中無(wú)法確定基線(xiàn)導致的測量偏差,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
采用卷軸封裝和標準SMD組裝工藝,體積小至2.44×2.44×0.85 mm3。SGP41更是將兩個(gè)完整傳感器(VOC & NOx)集成于單個(gè)芯片而保持體積不變,降低設計難度并節省成本。
除了針對MOX技術(shù)本身的不足進(jìn)行調整改進(jìn),SGP4x還有哪些優(yōu)勢:
?指數算法處理傳感器原始信號后,可自動(dòng)觸發(fā)空氣處理設備,無(wú)需用戶(hù)與設備進(jìn)行交互,兼具智能和節能特點(diǎn)。
?采用Sensirion先進(jìn)生產(chǎn)工藝和封裝技術(shù),高度可靠,適合大規模生產(chǎn)的應用。
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