二氧化碳传感器技术及其在HVAC领域的发展趋势

2019-08-19
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摘要 目前,中低端市场开始越来越多地采用二氧化碳传感器。比如,很多商业区和住宅区的新风机和智能通风系统,会将二氧化碳传感器集成在空气净化器、智能温控器中。

  随着人们对健康生活追求的不断提高,未来,越来越多低端市场的HVAC产品上,会搭载集成二氧化碳传感器,这是未来的一个主流趋势。此外,空气净化器、过滤机等也会采用二氧化碳传感器。近日,盛思锐(Sensirion)大中华区总经理李锦华,对媒体发表了这一观点。盛思锐是温湿度、气体和液体流量等环境传感器领域的领先制造商。


2019年深圳国际物联网博览会盛思锐展台

  在最近的2019年深圳国际物联网博览会上,盛思锐展示了新型二氧化碳传感器创新产品。新产品基于光学传感器检测原理,由红外光源、光路、红外探测器、电路和软件算法组成,具备小尺寸和高性价比的特点。

  传统上,红外二氧化碳传感器采用一个广谱的光源作为红外传感器的光源,光线穿过光路中的被测气体,透过窄带滤波片,到达红外探测器。其工作原理是基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性,利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔Lambert-Beer定律)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。

  李锦华指出,光声传感原理已推出几十年。到目前为止,都是为昂贵的实验室规模的仪器所用。他认为,NDIR是一个成熟的技术,但它也有缺点无法满足最终客户的要求。为了满足客户的要求,就要用光声技术去实现。在不久的将来,光声传感器将决定二氧化碳传感器的价格标准。

  他进一步强调,NDIR(非分散红外)和光声原理检测技术有所不同。NDIR有一个光源和有一个探测器,这个光源和探测器之间如果发生任何偏移的话,信号就没有办法击中探测器,就可能出现一些偏差。但光声原理就很简单,有一个光源,因为它是在振动的时候有声音传到麦克风,所以在这个过程中并不会受到其它外在气体或者其它影响,所以其效果更好。

  对于未来传感器的发展趋势展望,目前业界统一认定的趋势是智能化、可移动化、微型化、集成化和多样化。目前,在环境监测类传感器技术开发与应用领域,各大小厂商都在致力于将传感器尽可能地进行微型化改造,例如,把温湿度传感器尺寸变得更小,并不断降低其成本,从而满足大批量以及对成本高度敏感的应用需求。

二氧化碳传感器新兴市场,图自盛思锐

  近两年来,随着大气环境的改善,人们的关心点开始转移到了个人小空间的环境质量,特别是现在很多人在高大上的写字楼里工作,基本上一待就是一整天。长期处于密封空间,人体呼出的高浓度的二氧化碳不易扩散,会引发人嗜睡、注意力下降或头痛。这就使得二氧化碳含量,成了人们最为关注的室内空气质量指标之一。

  目前,中低端市场开始越来越多地采用二氧化碳传感器。比如,很多商业区和住宅区的新风机和智能通风系统,进行通风调节,在此类系统中,便可采用二氧化碳传感器检测技术。通常,会将体积越来越小的二氧化碳传感器,集成在室内空气质量监测仪、空气净化器和智能温控器中。

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