根據一項有關(guān) CO2 濃度如何影響人類(lèi)生產(chǎn)率的研究,CO2 濃度每提高 400 ppm,認知能力就會(huì )降低 20%。以 500 ppm 為基線(xiàn),當濃度達到 2,500 ppm 時(shí),決策績(jì)效會(huì )大幅降低。
雖然測量空氣中的 CO2 和其他化學(xué)物質(zhì)的需求不斷增長(cháng),但 CO2 傳感器迄今面臨著(zhù)諸多技術(shù)挑戰。傳統的氣體傳感器采用光學(xué)技術(shù)來(lái)測量氣體中的分子數量,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備類(lèi)型。有些傳感器采用了 eCO2(二氧化碳當量)*1 方法,雖然它們具有尺寸較小、功耗較低的優(yōu)勢,但它們測量的是 CO2 物質(zhì)的當量,而非直接測量 CO2,因而影響了精度。
由 TDK 開(kāi)發(fā)的基于 MEMS 的 CO2 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)現了微型化和超低功耗。
TDK集團旗下子公司 InvenSense 將新興材料開(kāi)發(fā)、MEMS 工藝技術(shù)、人工智能和機器學(xué)習功能相結合,克服了以往的挑戰,開(kāi)發(fā)出了 ,它是一款微型氣體傳感器平臺,能夠直接精確檢測 CO2。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)設備。它的 CO2 濃度檢測范圍為 400 ppm 至 50,000 ppm,同時(shí)功耗不足 1 mW。InvenSense 新興業(yè)務(wù)高級總監 Sreeni D. Rao 博士負責該產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作,他解釋道:“TCE-11101 不僅能夠實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)消費解決方案,還能實(shí)現眾多不同的健康和商業(yè)應用,例如泄漏檢測。它易于編程,可輕松集成到系統中,為客戶(hù)進(jìn)行最終系統設計和部署提供了便利?!?nbsp;計劃于 2021 下半年全面推出。
與傳統傳感器相比,由于 TDK 的 CO2 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備中。這些設備包括移動(dòng)監控器,用于輕松測量房間內的空氣質(zhì)量,以及車(chē)載監控器,用于提高長(cháng)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 CO2 濃度,實(shí)現對供暖、通風(fēng)和空調 (HVAC) 系統的精細控制。Rao 博士還重點(diǎn)強調了市場(chǎng)對 CO2 以外的其他氣體傳感器的需求?!俺?nbsp;CO2 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)都對人體健康有害,因此我們迫切需要對它們進(jìn)行監測?!爆F在,根據溫度和濕度來(lái)控制空調的系統非常普遍。隨著(zhù) CO2 和其他氣體傳感器的發(fā)展,今后可能實(shí)現更先進(jìn)的空氣環(huán)境監控,這將有助于造福大眾,為人類(lèi)健康做出貢獻。