智能傳感器的應(yīng)用場景

 當(dāng)前，甚至今后幾十年內(nèi)，影響和改變著世界經(jīng)濟格局和人們生活方式的10大科技產(chǎn)品，傳感器列為10大科技產(chǎn)品之首，說明傳感器的春天已經(jīng)來臨!

物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要智能感知、識別和通訊等技術(shù)支撐，而感知的關(guān)鍵就是傳感器及相關(guān)技術(shù)。智能家居控制系統(tǒng)是“心臟”，而傳感器是整個控制系統(tǒng)的“脈絡(luò)”，掌握著整個系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)”，傳感器技術(shù)的發(fā)展對于智能家居飛速發(fā)展的作用非同小可。

從產(chǎn)業(yè)鏈來看，傳感器上游主要為各種零部件等以支撐感知層;中游是以光傳輸、通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等構(gòu)成的傳輸層;下游是應(yīng)用層，其中以物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的各項應(yīng)用為主，其中智能家居就是極其重要的板塊之一。

智能家居傳感器是家居中的“眼鼻耳”，因為智能家居首先離不開對居住環(huán)境“人性化”的數(shù)據(jù)采集，也就是說把家居環(huán)境中的各種物理量、化學(xué)量、生物量轉(zhuǎn)化為可測量的電信號裝置與元件。

智能家居領(lǐng)域需要使用傳感器來測量、分析與控制系統(tǒng)設(shè)置，家中使用的智能設(shè)備涉及位置傳感器、接近傳感器、液位傳感器、流量和速度控制、環(huán)境監(jiān)測、安防感應(yīng)等傳感器等技術(shù)。

為精準(zhǔn)解讀國內(nèi)目前家庭范疇內(nèi)的智能傳感器應(yīng)用現(xiàn)狀，《智能家居》雜志、數(shù)智網(wǎng)、智能頭條發(fā)起聯(lián)合編制《2019家庭智能傳感器白皮書》，旨在全面梳理家庭內(nèi)傳感器的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

傳感器的技術(shù)應(yīng)用

01

環(huán)境類傳感器的技術(shù)應(yīng)用

(1)氣體傳感器的技術(shù)平臺

氣體傳感器的技術(shù)平臺包括：電化學(xué)氣體傳感器、催化燃燒氣體傳感器、半導(dǎo)體氣體傳感器、紅外氣體傳感器、光電離氣體傳感器，可以檢測甲醛、CO2、CO等有毒氣體，也可以檢測天然氣CH4等可燃?xì)怏w，同時還能檢測各種VOC等揮發(fā)性的有機物。

(2)甲醛傳感器

電化學(xué)平臺(傳感器正反電極電流大小與甲醛濃度呈正比關(guān)系)和半導(dǎo)體平臺(甲醛氣體附著在金屬氧化物表面，金屬氧化物的電阻變低，且電阻值的變化量與甲醛濃度有關(guān))。

(3)一氧化碳/煤氣傳感器

電化學(xué)平臺(傳感器正反電極電流大小與甲醛濃度呈正比關(guān)系)與半導(dǎo)體平臺(同甲醛傳感器，但是金屬氧化物的材料和工作溫度不同)。

(4)甲烷/天然氣傳感器

半導(dǎo)體平臺(同甲醛和一氧化碳)、催化燃燒平臺、紅外平臺(朗伯比爾定律)。

(5)二氧化碳傳感器

紅外技術(shù)平臺(朗伯比爾定律)

使用壽命長：>5年

抗交叉干擾能力強：通過紅外特征敏感元件排除干擾

對氧氣沒有要求：在缺氧的環(huán)境下也能正常工作

能夠測量高濃度氣體：能夠測量100%濃度的可燃?xì)怏w

不會中毒：不受鉛化物、硫化物、硅類等影響

校準(zhǔn)周期長：紅外氣體傳感器的漂移量很小，穩(wěn)定性好

相比較于其他氣體傳感器，價格稍高

(6)VOC傳感器

VOC主要是指以苯類、烴類為主的揮發(fā)性有機物，VOC測量值是多種揮發(fā)性有機物的綜合反應(yīng)。

半導(dǎo)體技術(shù)平臺(VOC氣體附著在金屬氧化物表面，金屬氧化物的電阻變低，且電阻值的變化量與VOC濃度有關(guān))。

(7)空氣質(zhì)量傳感器

半導(dǎo)體技術(shù)平臺(空氣中的污染氣體附著在金屬氧化物表面，金屬氧化物的電阻變低，且電阻值的變化量與污染氣體濃度有關(guān))。

空氣質(zhì)量傳感器的金屬氧化物材料和工作溫度不同，這個傳感器的金屬氧化物選擇性差，對很多污染氣體(甲醛、苯、氨氣、香煙煙霧、香水)都有反應(yīng)，并以此綜合反應(yīng)來表征空氣質(zhì)量)。

(8)異味傳感器

半導(dǎo)體技術(shù)平臺(環(huán)境中異味氣體如VOC、氨氣等，附著在金屬氧化物表面，金屬氧化物的電阻變低，且電阻值的變化量與異味氣體濃度有關(guān))。

異味傳感器的金屬氧化物材料和工作溫度不同，這個傳感器的金屬氧化物選擇性差，對VOC和氨氣等異味氣體均有反應(yīng)，并以此綜合反應(yīng)來表征異味。

(9)PM2.5傳感器

紅外散射平臺(LED發(fā)射出光線遇顆粒物產(chǎn)生散射光，接收傳感器檢測到散射光的光強，輸出信號，通過光強大小判斷顆粒物的濃度)。

激光散射平臺：激光器發(fā)射出光線遇顆粒物產(chǎn)生散射光，接收傳感器檢測到散射光的光強，輸出信號，通過光強大小判斷顆粒物的濃度。

(10)煙霧傳感器

離子式技術(shù)平臺(利用電離室離子流的變化基本正比于進入電離室的煙霧濃度來探測火災(zāi)的，考慮到放射源的回收和輻射等問題，國內(nèi)已經(jīng)不生產(chǎn)。)。

光電式技術(shù)平臺(沒有煙塵時，紅外光源發(fā)出的紅外光無法被光敏元件接收，當(dāng)煙塵進入氣室后，紅外光源的紅外光被煙塵粒子散射，散射光被光敏元件接收，散射光的強弱與煙的濃度呈正比;光電式是目前主流的技術(shù)平臺，相比于離子式，價格會稍微偏高。)