金属氧化物气体传感器的长期稳定性难题被这家公司的新品解决了

原创 2017-08-18
标签 传感器

雾霾、PM2.5…这些空气杀手的出现让人们对空气质量的关注度与日俱增,也让能够检测VOC气体(挥发性有机化合物)传感器得到了广泛应用。空气净化器、空调、空气盒子、新风系统等一些列环境电器都已将气体传感器作为标配。

尽管气体传感器有金属氧化物式、电解质式、电学、光学等多种类型,但金属氧化物式的气体传感器因为检测气体范围宽、成本低廉、制造简单、灵敏度高等优点,应用的最为广泛,大致占到总市场的60%左右。

不过,金属氧化物式的气体传感器有一个比较致命的缺陷,就是传感器内部的气体反应镀膜会因为空气中污染气体与之反应,在镀膜上生成一层隔离层,而将被检测气体与镀膜隔离开来,使得被检测气体无法再接触到镀膜,导致传感器失效。

在所有会导致镀膜失效的污染气体里,对其影响和伤害最严重的是硅氧烷(Siloxane)。含硅的有机高分子材料都会缓慢释放出硅氧烷,如塑料外壳、建材涂料、泡沫橡胶等,在家居空间里几乎是无处不在的。

硅氧烷对人体无害,但对金属氧化物式气体传感器的镀膜却是致命的,这也成为在日常家居生活环境下使用的气体传感器的一大难题。

而这家瑞士传感器公司盛思锐(Sensirion)最近推出的一款气体传感器新品,具备抗硅氧烷侵蚀的功能,解决了这一困扰业界的长久难题。在8月16日于深圳举办的交流会上,盛思锐中国区总经理兼大中华区销售总监李锦华向智慧产品圈介绍了这款多像素气体传感器SGP。

盛思锐(Sensirion)中国区总经理兼大中华区销售总监李锦华先生现场演讲

基于盛思锐花费多年时间的研发努力,SGP可以非常有效的防止硅氧烷对镀膜的侵蚀作用,因而成为全球首款能真正抗硅氧烷的金属氧化物气体传感器,为气体传感器带来独特的长期稳定性和准确性。

以下是盛思锐在实验室里对几种气体传感器进行稳定性测试的结果(在硅氧烷D5环境下),其中绿色曲线代表SGP的测试结果。可以明显看到,随着在D5环境下暴露时间增长,其他几款气体传感器的测量结果出现大幅度下降,表面这些传感器已经基本失效。而SGP的测量结果基本保持不变,从实验室的D5浓度推算,SGP的长期有效性可以维持10年以上。

SGP气体传感器是基于盛思锐的多像素平台,它将4个气体传感元件集成在非常小的2.45 x 2.45 x 0.9 mm的 DFN封装中,输出总VOC浓度和CO2的等效浓度两个数值,并以标准的I2C信号输出,不需要外接ADC芯片,便于用户集成使用。

由于尺寸十分微小,SGP可以被集成到移动设备中,甚至可以集成到手机里,方便用户随时随地检测空气质量,也为智能家居、家电和物联网应用中的环境监测开辟了新的可能性。为了方便客户使用,盛思锐提供两个型号的SGP,分别是工作电流为40毫安的SGP30以及工作电流为1毫安的SGPC3。由于能耗更低,SGPC3更适合于移动设备。

全球首款抗硅氧烷的金属氧化物气体传感器SGP

作为一家专注于环境传感器的瑞士公司,盛思锐已经成为全球领先的环境传感器制造商,并参加了第九届深圳国际物联网博览会,推出了众多行业领先产品,除了新产品多像素气体传感器SGP,还有PM2.5传感器、CO₂传感器、SHT3x系列的湿度传感器、SDP800系列的差压传感器,以及世界上最小的差压传感器SDP3x等等。

盛思锐在深圳国际物联网博览会展台现场

其实,盛思锐于2008年就已经进入中国,据李锦华介绍,在其加入盛思锐的四年来,盛思锐的在华业务已经增长了150%。盛思锐每年会将公司营业额的20%到25%会投进研发,正是因为对技术、产品质量的不懈追求,使得盛思锐的传感器元件和解决方案在世界范围内深受认可与好评,广泛应用于汽车行业、医疗技术、建筑技术、工业过程控制以及消费产品等领域。

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陈磊

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