智能化風(fēng)向引領(lǐng)環(huán)境傳感器升級(jí)

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）全球的傳感器市場在一波又一波的技術(shù)工藝革新和需求升級(jí)中呈現(xiàn)出了快速增長的趨勢(shì)。在目前的傳感器行業(yè)中，傳感器開始向智能化，微型化，低功耗等方面發(fā)展。

精準(zhǔn)環(huán)境傳感是實(shí)現(xiàn)智能化控制前提

智能電子設(shè)備、智能家居這些設(shè)備讓我們的生活變得更加健康，更加舒適，更加安全，也讓我們的生活方式更加節(jié)能，更加環(huán)保。這些和環(huán)境類的傳感器密切相關(guān)，因?yàn)椴徽撐覀兯^的按需控制還是儀感控制，其實(shí)它最依賴的都是最前端最基礎(chǔ)的傳感器數(shù)據(jù)。

首先環(huán)境類傳感器的涉及范圍是相當(dāng)廣的，比較經(jīng)典的包括溫濕度傳感器，二氧化碳傳感器、 VOC傳感器、氮氧化物的傳感器以及用于PM2.5、甲醛檢測的傳感器。環(huán)境傳感器相對(duì)于一般的半導(dǎo)體器件來說，其實(shí)還是有很多區(qū)別的，因?yàn)樗ㄟ^跟外界環(huán)境接觸測量環(huán)境的參數(shù)。

所以在設(shè)計(jì)方面、使用方面，其實(shí)要注意的地方很多。舉一個(gè)簡單的例子，就拿溫濕度傳感器來說，那如果PCB板設(shè)計(jì)的不合理，那可能最后的環(huán)境傳感器產(chǎn)品它的輸出就是不準(zhǔn)確的，或者有可能響應(yīng)時(shí)間非常慢，這樣都會(huì)極大影響用戶的體驗(yàn)，體現(xiàn)不出足夠的智能。

環(huán)境傳感——溫濕度傳感器

溫濕度傳感器和其他氣體類環(huán)境傳感檢測的類型不一樣，溫濕度傳感器包含了濕度部分和溫度部分，目前市場上面測量濕度的方式有電容式的，也有電阻式的，電阻式相對(duì)電容式來說結(jié)構(gòu)上更簡單，成本也更低，是低成本大批量生產(chǎn)的首選。不過其線性化處理比較麻煩，致命的弱點(diǎn)在于漂移量特別大，尤其是在高溫高濕的環(huán)境下。

電容式傳感器隨著生產(chǎn)量越來越大，加之工藝不斷改進(jìn)，現(xiàn)在的話成本差距已經(jīng)縮到很小了。目前市場的一個(gè)趨勢(shì)，電阻式濕度傳感器正在逐步地被電容式傳感所取代。濕度傳感精度提升通過優(yōu)化檢測元件、校正漂移來實(shí)現(xiàn)更低的漂移誤差和RH精度。

溫度傳感則是熱敏電阻的應(yīng)用，在響應(yīng)速度與精度上優(yōu)勢(shì)明顯。溫濕度傳感器市場前景十分廣闊，尤其在消費(fèi)電子和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，越來越多智能化網(wǎng)聯(lián)化場景需要高精度溫濕度傳感器進(jìn)行環(huán)境信息采集，再通過高效的實(shí)時(shí)傳輸將數(shù)據(jù)用于中控實(shí)時(shí)決策。

將溫度補(bǔ)償和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集成在一起的數(shù)字溫濕度傳感已經(jīng)在精度上做到了更高，而更小的尺寸、更低的功耗、更低的成本以及更高集成度也是行業(yè)在不斷追求的。

環(huán)境傳感——多樣氣體傳感

氣體傳感器隨著市場的需求，原本單一用途的氣體傳感器開始向多功能集成在發(fā)展。單功能氣體傳感器逐漸被復(fù)合型氣體傳感器取代，同時(shí)檢測多組分氣體包括濃度、流量、溫度、濕度、壓力在內(nèi)的多種特性的需求出現(xiàn)，而不再只是單獨(dú)檢測一項(xiàng)指標(biāo)。

在同一個(gè)傳感器上同時(shí)檢測多種環(huán)境指標(biāo)，更方便將數(shù)據(jù)統(tǒng)一回傳至中控進(jìn)行處理。二氧化碳和甲醛的同時(shí)檢測是現(xiàn)在很多智能新風(fēng)系統(tǒng)都需要具備的，它會(huì)通過監(jiān)測目標(biāo)氣體濃度來智能化開啟這個(gè)新風(fēng)系統(tǒng)，這樣能夠及時(shí)地使有害氣體濃度降低。

新材料以及MEMS技術(shù)的不斷突破，也將氣體傳感器向小型化推進(jìn)了一大步，目前氣體傳感器通常要求極小的封裝內(nèi)集成氣體傳感、信號(hào)采集、信息處理、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、溫度補(bǔ)償以及數(shù)字接口等功能，方便為智能化提供助力。

小結(jié)

智能電子設(shè)備、智能家居這些設(shè)備智能化的目的是讓人們的日常生活更健康舒適和安全，同時(shí)更高效地利用能源，是未來的發(fā)展趨勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)這一智能化目的，環(huán)境傳感數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取變得尤為重要。為了契合這一發(fā)展趨勢(shì)，集成多功能、微型化、高精度環(huán)境傳感器正變得越來越重要。