中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
隨著(zhù)新冠疫情的影響，人們對空氣質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，測量氣體濃度的技術(shù)和儀器也在不斷出現和發(fā)展，CO2作為自然環(huán)境中最普遍的氣體參數指標，在越來(lái)越多的場(chǎng)景中對CO2濃度的測量變得越來(lái)越有必要。
芯感智具有數十年的MEMS研發(fā)經(jīng)驗，采用非分散紅外（NDIR)原理，開(kāi)發(fā)出了單通道和雙通道CO2傳感器，具有體積小、壽命長(cháng)、反應快、精度高、可以實(shí)現連續分析等優(yōu)點(diǎn)，并進(jìn)一步豐富了MEMS傳感器產(chǎn)品系列。
GZG360型單通道CO2傳感器
非分光紅外(NDIR)氣體濃度檢測技術(shù)是利用氣體分子對特定波長(cháng)的紅外光具有吸收作用，而對其它波長(cháng)紅外光沒(méi)有影響的原理來(lái)進(jìn)行氣體濃度檢測的，一般可采用在熱電堆傳感器前的帶通濾光片濾去某一特定波長(cháng)以外的紅外光，再通過(guò)對這一特定波長(cháng)的紅外光強進(jìn)行檢測來(lái)得到二氧化碳氣體濃度。由于二氧化碳氣體對波長(cháng)為4.26um的紅外光具有較強的吸收作用，而其它氣體對該波長(cháng)的紅外光沒(méi)有吸收作用，因此，可以通過(guò)對經(jīng)過(guò)氣體層的且波長(cháng)為4.26um的紅外光強進(jìn)行測量從而得二氧化碳氣體的濃度。
通過(guò)匹配合適的紅外光源，我們可以進(jìn)行整機CO2氣體濃度的監測，達到如圖性能參數：
二氧化碳傳感器主要被應用于以下領(lǐng)域：
環(huán)保領(lǐng)域：
二氧化碳對于大氣的不斷排放是導致溫室效應的重要因素之一。人們在生產(chǎn)制造過(guò)程中會(huì )燃燒大量的化石燃料，例如煤炭。這一過(guò)程會(huì )產(chǎn)生大量的二氧化碳。二氧化碳是六種溫室氣體中較為嚴重的一種，降低二氧化碳的排放是緩解溫室效應的有力措施。而二氧化碳傳感器就被應用于長(cháng)期監測排放量上，包括有組織排放和無(wú)組織排放，以作為管理的依據。
醫療領(lǐng)域：
新冠疫情的爆發(fā)，使得去年上半年生產(chǎn)醫用呼吸機的二氧化碳傳感器需求量激增。二氧化碳傳感器是制造呼吸機、麻醉機、嬰兒培育箱的核心感知模塊之一。不僅如此，二氧化碳傳感器也是檢測幽門(mén)螺旋桿菌儀器的核心部件。
室內空氣質(zhì)量監測領(lǐng)域：
雖然新冠病毒主要傳播途徑中，氣溶膠傳播是否為主要途徑之一仍有爭議，但室內空氣質(zhì)量問(wèn)題卻得到了更多人的關(guān)注。人們希望可以通過(guò)室內空氣質(zhì)量監測儀器，嘗試發(fā)現室內空氣中新冠病毒的痕跡。但由于目前并沒(méi)有針對新冠病毒進(jìn)行檢測的傳感器，所以顯然是無(wú)法達到的。但這并不影響人們通過(guò)二氧化碳傳感器和PM2.5傳感器來(lái)大致了解室內的通風(fēng)狀況及室內空氣的潔凈度。所以，對于室內空氣質(zhì)量監測儀需求的上升也帶動(dòng)了二氧化碳傳感器需求的上升。
農業(yè)領(lǐng)域：
在農作物大棚中對二氧化進(jìn)行監測及控制，是農作物增產(chǎn)、增質(zhì)的新興手段。因為，大部分農作物生長(cháng)都需要通過(guò)光合作用獲得碳，而這些碳是來(lái)源于空氣中的二氧化碳。所以，將農作物大棚中的二氧化碳含量維持在適合的濃度下，能夠有助于大部分農作物的生長(cháng)。
牲畜、禽類(lèi)養殖領(lǐng)域：
在養豬場(chǎng)、養牛場(chǎng)、養雞場(chǎng)等密集型飼養場(chǎng)所，由于牲畜、禽類(lèi)均飼養于一個(gè)較小、相對封閉的空間，所以比較容易產(chǎn)生室內二氧化碳、氨氣、硫化氫等超標的問(wèn)題。而這些問(wèn)題會(huì )導致牲畜、禽類(lèi)食欲降低、缺氧、生長(cháng)緩慢，從而導致產(chǎn)量與質(zhì)量的下降，嚴重的更會(huì )帶來(lái)相關(guān)疾病。所以，對于二氧化碳、氨氣、硫化氫等參數的自動(dòng)監測與控制，成為了牲畜、禽類(lèi)養殖保質(zhì)保量的有效方式之一。
智能家居領(lǐng)域：
人們越來(lái)越重視居住環(huán)境，室內二氧化碳氣體的濃度和通風(fēng)率之間有著(zhù)密切的關(guān)系。如果室內人員密集，空氣不流通，或者有煤氣、煤爐燃燒，再加上人體呼吸，空氣中二氧化碳的濃度升高，氧氣含量隨之降低，會(huì )產(chǎn)生不同程度的中毒癥狀。所以很多室內場(chǎng)所會(huì )安裝空氣凈化器或者新風(fēng)系統來(lái)保證空氣流通，提高舒適程度。使用二氧化碳等能夠檢測空氣中有害氣體的傳感器，能夠實(shí)時(shí)了解室內空氣質(zhì)量，為營(yíng)造良好的居住環(huán)境提供保障。
當然，隨著(zhù)智慧城市方案的不斷推進(jìn)，相信更多的領(lǐng)域會(huì )涉及到二氧化碳監測及二氧化碳傳感器的應用。
