全球變暖已經(jīng)成為世界性的問(wèn)題。二氧化碳（CO?）不僅是導(dǎo)致全球變暖的起因，而且還嚴(yán)重影響了我們的健康。為了幫助改善家庭、辦公室和醫(yī)院的空氣質(zhì)量，人類對(duì)檢測(cè)CO?和其他氣體的傳感器需求日益增長(zhǎng)。近期，TDK成功開(kāi)發(fā)出一款體積遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)傳感器的微型CO?傳感器。
長(zhǎng)時(shí)間待在通風(fēng)不暢的房間里，您是否難以保持專注或感覺(jué)昏昏欲睡？罪魁禍?zhǔn)卓赡芫褪荂O?。眾所周知，房間里的高CO?濃度可能對(duì)人體產(chǎn)生各種影響，例如頭痛和困倦乏力，因此通常將CO?濃度用作評(píng)估空氣污染的指標(biāo)。目前，室內(nèi)CO?濃度更多被用作一項(xiàng)通風(fēng)指標(biāo)，以減輕新冠病毒感染的蔓延。此外，為了減緩全球變暖，對(duì)于能夠檢測(cè)工廠、工業(yè)設(shè)備、汽車的CO?排放量的設(shè)備需求與日俱增。從個(gè)人健康到全球問(wèn)題，CO?檢測(cè)的作用則越來(lái)越重要。
CO?導(dǎo)致決策績(jī)效降低（來(lái)源：《CO?是否為室內(nèi)污染物？中低濃度的CO?對(duì)人類決策績(jī)效的直接影響》、《環(huán)境與健康展望》）
根據(jù)一項(xiàng)有關(guān)CO?濃度如何影響人類生產(chǎn)率的研究，CO?濃度每提高400 ppm，認(rèn)知能力就會(huì)降低20%。以500 ppm為基線，當(dāng)濃度達(dá)到2,500 ppm時(shí)，決策績(jī)效會(huì)大幅降低。
雖然測(cè)量空氣中的CO?和其他化學(xué)物質(zhì)的需求不斷增長(zhǎng)，但CO?傳感器迄今面臨著諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的氣體傳感器采用光學(xué)技術(shù)來(lái)測(cè)量氣體中的分子數(shù)量，不僅需要體積更大的封裝，而且能耗更高，成本昂貴，從而限制了可安裝這些傳感器的設(shè)備類型。有些傳感器采用了eCO?（二氧化碳當(dāng)量）方法，雖然它們具有尺寸較小、功耗較低的優(yōu)勢(shì)，但它們測(cè)量的是CO?物質(zhì)的當(dāng)量，而非直接測(cè)量CO?，因而影響了精度。
傳統(tǒng)CO?傳感器與TDK微型CO?傳感器TCE-11101比較
由TDK開(kāi)發(fā)的基于MEMS技術(shù)的CO?傳感器TCE-11101一舉攻克了以前困擾傳感器的尺寸、功耗和精度難題，實(shí)現(xiàn)了微型化和超低功耗。
TDK InvenSense新興業(yè)務(wù)高級(jí)總監(jiān)Sreeni Rao博士
TDK集團(tuán)旗下子公司InvenSense將新興材料開(kāi)發(fā)、MEMS工藝技術(shù)、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)功能相結(jié)合，克服了以往的挑戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)出了一款微型氣體傳感器平臺(tái)，能夠直接精確檢測(cè)CO?。TCE-11101屬于SmartEnviro?環(huán)境傳感器系列，采用微型5 mm x 5 mm x 1 mm封裝，因而非常適合移動(dòng)設(shè)備。它的CO?濃度檢測(cè)范圍為400 ppm至50,000 ppm，同時(shí)功耗不足1 mW。TDK InvenSense新興業(yè)務(wù)高級(jí)總監(jiān)Sreeni D. Rao博士負(fù)責(zé)該產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作，他解釋道：“TCE-11101不僅能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)解決方案，還能實(shí)現(xiàn)眾多不同的健康和商業(yè)應(yīng)用，例如泄漏檢測(cè)。它易于編程，可輕松集成到系統(tǒng)中，為客戶進(jìn)行最終系統(tǒng)設(shè)計(jì)和部署提供了便利。”TDK計(jì)劃于2021下半年全面推出TCE-11101。
TDK微型CO?傳感器TCE-11101
與傳統(tǒng)傳感器相比，由于TDK的微型CO?傳感器尺寸更小，功耗更低，因此它們能夠安裝在以前不可能安裝的設(shè)備中。這些設(shè)備包括移動(dòng)監(jiān)控器，用于輕松測(cè)量房間內(nèi)的空氣質(zhì)量，以及車載監(jiān)控器，用于提高長(zhǎng)途駕駛的安全性。該傳感器還非常適用于智能樓宇和智能家居，基于CO?濃度，實(shí)現(xiàn)對(duì)供暖、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)的精細(xì)控制。Rao博士還重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了市場(chǎng)對(duì)CO?以外的其他氣體傳感器的需求。“除了CO?以外，我們呼吸的空氣中還包括許多其他氣體。臭氧、一氧化碳、一氧化二氮、硫化物、甲烷、丙酮、甲醛等物質(zhì)都對(duì)人體健康有害，因此我們迫切需要對(duì)它們進(jìn)行監(jiān)測(cè)。”現(xiàn)在，根據(jù)溫度和濕度來(lái)控制空調(diào)的系統(tǒng)非常普遍。隨著CO?和其他氣體傳感器的發(fā)展，今后可能實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)的空氣環(huán)境監(jiān)控，這將有助于造福大眾，為人類健康做出貢獻(xiàn)。
CO?傳感器應(yīng)用實(shí)例
延伸閱讀：
《環(huán)境氣體傳感器技術(shù)及市場(chǎng)趨勢(shì)-2020版》
