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传感器知识

随着人们生活水平的提高,我们居住环境的空气质量参数越来越受到人们的关注:PM2.5、甲醛、温度、湿度。所以目前能监测这些数值的空气盒子产品受到了广大用户的欢迎。空气盒子”不仅可以监测PM2.5浓度,还可以记录室内温度、湿度、噪音、一氧化碳浓度、有机污染物等数据,使空气质量也能“看得见”,以提醒消费者防范不健康的室内环境。一些“空气盒子”还被设计得更为智能,可连接WIFI,对长期实时检测到的数据进行云计算分析,并通过手机软件提醒用户此时家中的空气质量如何、何时适宜开窗通风。有销售人员告诉笔者,这种具有基本检测功能的智能“空气盒子”售价在200元到500元之间,而高精密度产品的售价则要近千元。

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空气盒子小巧精致,集成了多重传感器,实时检测数据通过无线传输到手机APP端:记录室内温度、湿度、噪音、一氧化碳浓度、有机污染物等数据,使空气质量看得见以提醒消费者防范不健康的室内环境。

在这些环境参数检测中,湿度和空气质量VOC是最难准确测量的一个参数。这是因为它们易受其他因素(大气压强、温度)的影响。本文推荐两款由工采网从国外进口的小体积产品用于空气盒子中的温湿度传感器和空气质量传感器:

温湿度传感器

首先是从是法国公司进口的数字输出温湿度传感器 - HTU21D,是一款电容式相对湿度传感器,采用双列扁平无引脚DFN 封装, 底面3x3mm ,高度1.1mm。传感器输出经过标定的数字信号,标准 I2C 格式。

传感器重要参数:                   

供电电压:1.5V—3.6

湿度测量范围:0—100%RH

温度测量范围: -40℃—105℃

最大消耗功率: 2.7uW

通信方式: I2C

湿度精度范围(10%RH to 95%RH): HTU21D  ±2%RH

湿度迟滞:±1%RH

测量时间:50ms

年漂移量:-0.5%RH/year

响应时间:5 s

HTU21D拥有3X3mm的小体积,不占空间,客户可以随意设计出小巧、精致,造型独特的空气盒子。低功耗的特点,很适合常用电池来供电的产品,使得空气盒子有着更长的持续运行时间。因此HTU21D是制作空气盒子产品中测量温湿度的好选择。

TGS2600

最后是从日本进口的空气质量传感器 - TGS2600,空气质量传感器对极其微弱的空气污染气体具有很高的灵敏度(侧重于香烟烟气)。像香烟烟雾中存在的氢气或一氧化碳,此空气质量传感器可检测到几个ppm的氢气。TGS2600由于实现了小型化,加热器电流仅需42mA,外壳采用标准的TO-5金属封装。

敏感素子由集成的加热器以及在氧化铝基板上的金属氧化物半导体构成。如果空气中存在对象检测气体,该气体的浓度越高传感器的电导率也会越高。仅用简单的电路,就可以将电导率的变化转换成与该气体浓度相对应的信号输出。

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