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氣體傳感器：空氣污染監(jiān)測好幫手

2017年03月22日 09:36:38來源：DavidPugh點擊量：42227

導讀有人甚至期盼手機有空氣檢測功能，可以實時檢測自己周圍的空氣質(zhì)量，以便及時采取必要的措施。

　　【中國安防展覽網(wǎng) 媒體導讀】隨著近幾年全國空氣質(zhì)量的惡化，人們對空氣質(zhì)量越來越關(guān)注，尤其是生活在大城市人口密集區(qū)的人們，有人甚至期盼手機有空氣檢測功能，可以實時檢測自己周圍的空氣質(zhì)量，以便及時采取必要的措施。要想檢測氣體中有害氣體濃度就要有氣體傳感器，通過它將測試濃度轉(zhuǎn)化成對應的數(shù)字標準讓用戶清楚地知道周圍的空氣質(zhì)量。這種檢測功能好能夠內(nèi)嵌在手機或者其它可穿戴設備中，方便用戶隨身攜帶，這樣才能夠達到實時檢測的目的。這就要求氣體傳感器的功能集中，而且體積小，方便設計。

氣體傳感器：空氣污染監(jiān)測好幫手

　　金屬氧化物(MOS)氣體傳感器是1950年代日本神戶的研究開發(fā)成果。這種感測組件由加熱至高操作溫度(300-500°C)的絲網(wǎng)印刷金屬氧化物層(通常是SnO2、CuO或ZnO的改進版本)組成。在此高溫下，氧吸附至表面并調(diào)整材料的導電性能，當大氣中的氣體隨后與吸附的氧反應時，即可進一步調(diào)節(jié)材料的導電性能。

　　這些研究發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了一個價值數(shù)十億美元的工業(yè)安全領域，包括偵測有毒氣體與監(jiān)測碳一氧化碳的商用傳感器，一部份則來自幾個國家的法規(guī)推動。然而，這種傳感器的大外形尺寸與功率要求，使其至今仍無法被應用在更多的商用領域。

　　微機電系統(tǒng)(MEMS)制造制程已經(jīng)使得MOS傳感器實現(xiàn)大量生產(chǎn)。以前它可用于同時印制200個傳感器，但必須在實驗室中以多層印刷材料進行。透過火焰熱解的材料制造與沈積新方法意味著一座代工廠中每天可制造數(shù)百萬個傳感器。由于使用微型加熱板，對于功率的要求已經(jīng)大幅降低了十倍，如今的傳感器功耗還不到10mW。

　　這種被稱為MEMS或CMOS氣體傳感器的新一代化學傳感器，可讓MOS感測原則微縮至組件級。他們適于被整合至許多低功耗的手持設備中，例如手機與平板以及穿戴式徽章和首飾。這種傳感器具有偵測空氣中污染物的能力，即將為環(huán)境氣體傳感器帶來重大影響，IDTechEx預計這一市場將持續(xù)擴大，在2027年以前達到30億美元的市場規(guī)模。

　　這種制造制程的革命，也為氣體傳感器產(chǎn)業(yè)帶來了幾次收購。值得注意的是AMS收購Cambridge CMOS Sensors (CCS)——這是一家從劍橋大學和華威大學獨立出來的公司。

　　Cambridge CMOS Sensors憑借其利用創(chuàng)新封裝技術(shù)制造傳感器的關(guān)鍵地位，在不到六年的時間內(nèi)從早期發(fā)展階段一躍而成為氣體傳感器技術(shù)的之一。AMS很快地看到中國市場快速成長，智能手機與健身追蹤器用的組件開始用于作為環(huán)境監(jiān)測器以及監(jiān)測酒精含量的呼吸器。

　　較傳統(tǒng)的MOS氣體傳感器制造商急于趕上這些新興廠商。日本Figaro Engineering推出了一系列微型傳感器，搭配主要用于一氧化碳監(jiān)測的傳感器組合，如今在美國和歐洲大多數(shù)的家庭中都可以看到相關(guān)應用。

　　Sensirion近出售旗下整個氣壓傳感器部門，集中各種資源發(fā)展不斷成長中的環(huán)境氣體傳感器。該公司將在2017年發(fā)表*氣體傳感器，該組件在單個微型電熱板上使用多種金屬氧化物材料，可在尺寸僅2.45 x 2.45 x 0.9 mm的傳感器上測量傳感器上的多種氣體。

　　這些進展正推動氣體傳感器朝向消費電子設備發(fā)展，預計將在未來五年即可看到大幅成長。為了監(jiān)測與對抗都市中日益增加的空氣污染危機，很快地將在智能手機、穿戴式設備與室內(nèi)監(jiān)測設備中看到這組件。

關(guān)鍵詞傳感器物聯(lián)網(wǎng)空氣污染監(jiān)測

打造智慧校園網(wǎng)絡安全體系是重要一環(huán)

萬物互聯(lián)時代物聯(lián)網(wǎng)有更多應用場景

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