气体传感器的技术现状与未来的MEMS解决方案

2022-08-31
关注

关于气态或挥发性污染物对健康影响的新知识层出不穷,它们不断向人们强调着对室内外空气质量进行监测的必要性。许多挥发物即使是处于微量水平,在短时间暴露后,仍然会对人体健康有害。越来越多的消费品和工业产品都可能排放已知有害的挥发物,包括家具、乘用车和工业卡车。人们对检测气态污染物的关注度不断上升,希望通过建立相关有效的响应机制降低或消除这种健康风险。


许多国家以及国际组织一直在致力于制定各种指南、法规和标准,以监测工业、医疗、户外、室内办公以及住宅环境中的空气质量。根据这些指南,制造商可以对其产品进行检测认证,也可以让用户了解可最低限度接受的气态污染物水平。室外大气污染物主要由氮氧化合物、粉尘可吸入颗粒物、一氧化碳等组成。这些气体均可使用气体传感器进行监测。室内空气中的挥发物则更加具体,它取决于是住宅还是办公楼、人员数量、家具类型、通风系统等因素。主要挥发物包括CO2、甲醛和苯。




ACD10二氧化碳传感器


目前,监测二氧化碳气体的传感器多是采用非分散红外(NDIR)原理制成,利用气体分子特有波长吸收光的特点,测量二氧化碳浓度的光吸收率,进而检测出浓度。NDIR二氧化碳传感器的显著优点是使用寿命长、测量准确度高。NDIR二氧化碳传感器经批量生产,价格降低,市场需求量大增。


APM10-激光颗粒物检测传感器


关于粉尘颗粒物目前市场采用较多的是激光散射原理,即令激光照射在空气中的悬浮颗粒物上产生散射,同时在某一特定角度收集散射光,得到散射光强随时间变化的曲线。再通过米氏理论的算法,得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量。基于这种原理制作的传感器测量精度较高,可嵌入到家用(车载、手持)空气 检测仪、空气净化器中。此外,激光原理传感器在物联网数据采集、环境质量检测等领域亦有应用。

随着空气净化行业的发展,激光原理传感器的造价在逐步降低,终端客户对精准测量空气质量的要求也越来越高。采用激光原理传感器、精准量化PM2.5质量已是业内公认的趋势。近年来已有部分空气净化器采用了激光原理传感器。

目前,MEMS等新技术也越来越多地综合利用传感器硬件、集成气体过滤器和软件技术,以提高性能,并达到可以与传统分析仪器解决方案相媲美的性能水平。


奥松电子MEMS IDM 园区


最新的气体传感技术进步使降低成本成为可能。例如,通常采用体硅工艺的 MEMS解决方案就有降低成本的可能性,尽管这些技术还不是目前使用的广泛性气体传感器解决方案。此外,非气体传感器中的大多数MEMS平台都集成了数字功能,这使其更容易被更大的传感器网络控制或集成,从而有可能为最终用户降低这些传感器的总拥有成本(TCO)。传感器系统标定是 MEMS和任何其他传感器系统成本的重要组成部分,业界已将其确定为降低成本的关键步骤。

您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

ASC ASC 4425MF 加速度计

单轴加速度传感器 电容式MEMS技术 测量范围2克至200克 定制装配 直流响应 气体阻尼 差分模式 德国制造

日立信股份 TCM101-H2 气体传感器

TCM101-H2热导式氢气纯度传感器是采用MEMS技术设计的一款气体纯度传感器,无需参考气,具有测量范围广,配置灵活等优势,采用恒温气室设计,可在-40℃~+50℃下保证测量准确度。广泛适用于气体分析、在线监测、工业过程分析等多种场合。

CWSG 启微数感 CWSG-W200 配套产品

微热板芯片是基于MEMS制造技术开发的创新产品,专为MEMS气体传感器设计。它拥有独特的悬膜式结构,确保了低功耗和高可靠性。该芯片集成了微型加热器和叉指电极,其中微型加热器为气体传感器提供最佳工作温度,叉指电极则负责检测气敏材料的电阻变化。体现了高度的集成化和微型化设计。

Servoflo Corporation FS4003&4008 Mass Flow Sensors 流量计

FS4000质量流量传感器采用Siargo公司专有的MEMS流量传感器和封装技术制造。产品的可靠性和卓越的性能在目标应用。传感器安装在3mm和8mm的管道中,最大流量分别为5slpm和50slpm。由于Siargo独特的MEMS传感器芯片结构、特殊的封装技术和坚固的传感器外壳,最大超压额定值可达5bar (73psi)。FS4003的流道直径为3毫米,采用低压损失配置,测量气流可达5 SLPM。应用包括泄漏检测、粒子计数器和分析仪器。FS4008被包装在一个直径为8毫米的流道中,测量的气流可达50 SLPM。可用于气体流量测量和控制设备。应用范围包括麻醉设备的电子流量计,洁净室气体流量监测,空气采样器和气体分析仪。

金瑞铭科技 甲烷传感器 环境状态监测类传感器

甲烷(CH4)传感器采用MEMS微型气体检测模组,能够准确测量甲烷浓度。通过无线 LoRa通信技术传输到网关。广泛应用于燃气检测、消防安全、电缆隧道等应用场景下甲烷溶度监测。

CSMS 中科微感 CM-D105M 氨气传感器模组 气体传感器

中科微感研发生产的氨气传感器模组是一款 MEMS 基金属氧化物半导体传感器模组,对氨气具有很高的灵敏度。采用全新气体敏感材料技术,以及采用纳米级别膜层沉积工艺,在纳米敏感材料和薄膜上进行特殊优化工艺,并优化了 MEMS 衬底结构,使得传感器相较上一代氨气产品具有更高的一致性、稳定性和灵敏性的特点,改善了上一代传感器在高污染环境中,其阻值容易漂移的问题,提升了传感器本身的抗硅中毒性能,可以检测 0.5-100 ppm 范围的氨气浓度。本传感器可嵌入各种与空气中氨气浓度相关的仪器仪表或环境改善设备,为其提供及时准确的浓度数据,且检测过程操作方便、测量准确、工作可靠,无需重新标定,大幅度降低了研发成本、生产成本。

All Sensors BARO-A-PRIME-MINI 压力传感器

微型系列压力传感器基于专利技术来缩小传感器的尺寸,同时保持高水平的性能。该模型提供了一个经过校准的毫伏输出,具有优越的输出特性。此外,传感器利用硅微机械(MEMS)结构提供非常线性的输出测量压力。这些校正和温度补偿传感器提供了一个准确和稳定的输出在一个宽的温度范围。本系列适用于无腐蚀性、非离子的工作流体,如空气、干燥气体等。质优级是最高精度版本的毫伏输出压力传感器。

Meggitt Sensing Systems - 美捷特 7284 冲击传感器

该系列使用三个传感器,它们安装在单个外壳内的三轴布置中,与Endevco 7280A型轻阻尼单轴加速度计具有相同的占地面积和螺栓模式。加速计拥有坚固的八芯电缆,可反复承受高g冲击环境。,7284型采用独特的微机械压阻式传感器,具有轻气体阻尼,以衰减共振振幅,机械停止,以减少过载条件下的破损。单片传感器采用了最新的MEMS技术,具有坚固性、稳定性和可靠性

Sencoch 芯感智 GF5000系列 流量传感器

产品特点: ◼ 高灵敏度,测量范围宽 ◼ 内部温度补偿校准 ◼ 高精度,量程比大 ◼ 稳定可靠,低成本 ◼ MEMS 芯片技术 ◼ 线性模拟输出 ◼ 响应时间快 ◼ 传感器抗冷凝水 ◼ 稳定性高 应用领域: ◼ 便携式呼吸机,家用制氧机 ◼ 持续气道正压通气(CPAP)设备 ◼ 麻醉分娩 ◼ 重症护理设备 ◼ HVAC 供暖通风与空气调节 ◼ 气体测量,设备控制 ◼ 燃料电池控制 ◼ 环境检测仪,质谱仪等仪器

矽感锐芯 矽感SGT PAS-2201 气体传感器

矽感SGT PAS-2201型二氧化碳气体传感器是基于光声传感(PAS)原理的新型二氧化碳传感器,为智能家居、汽车等领域的应用场景提供了更多选择性。浙江矽感锐芯科技股份有限公司在德国的研发中心拥有数支德国国家级科学家带领的科研团队,凭借世界一流的技术平台,建立了雄厚的MEMS产品研发和工艺制造能力。公司于2022年9月推出的这款PAS-2201,一经推出便震惊业界,蕴含的产品技术迅速填补了国内空白。本产品具有与高端NDIR相同的精度与选择性。但与NDIR相比,它采用了MEMS麦克风作为检测器或是探测器,灵敏度高,减少了器件和设计的复杂性。因此可实现小尺寸和低成本产品,非常适合大批量的工业应用和消费类的应用。

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘