隨著智慧家庭、智慧辦公概念逐漸深入人心，樓宇正變得越來越節(jié)能，但是其內(nèi)部空氣質(zhì)量正在加速惡化。人處于密閉空間時(shí)，二氧化碳的濃度將會(huì)增加，隨之下降的空氣質(zhì)量會(huì)引發(fā)嗜睡、注意力下降以及頭痛等癥狀，嚴(yán)重影響人正常的工作學(xué)習(xí)。CO2傳感器可以集成在室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀、空氣凈化器和智能溫控器中，在室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，商業(yè)區(qū)和住宅區(qū)的新風(fēng)機(jī)和智能通風(fēng)系統(tǒng)通常使用二氧化碳傳感器進(jìn)行調(diào)節(jié)通風(fēng)。

日前，盛思銳（Sensirion）推出了基于光聲傳感原理的新型二氧化碳傳感器SCD40，為智能家居、汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景開辟了更多可能性。得益于其小體積、高集成度的優(yōu)勢(shì)，相比于傳統(tǒng)的紅外氣體檢測(cè)技術(shù)（NDIR）傳感器方案，SCD40在性能和價(jià)格上取得了空前突破，特別適合大批量和對(duì)成本高敏感的應(yīng)用需求。

成立于1998年的盛思銳是一家世界知名的數(shù)字微型傳感器制造商，提供高品質(zhì)測(cè)量溫濕度、揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）、二氧化碳（CO2）和顆粒物質(zhì)（PM2.5）的環(huán)境傳感器、氣體和液體流量傳感器以及差壓傳感器。憑借其創(chuàng)新的CMOSens專利技術(shù)以及卓越的市場(chǎng)表現(xiàn)，是當(dāng)前國(guó)際上微型傳感器和傳感器解決方案的首選供應(yīng)商。 新型二氧化碳傳感器的應(yīng)用前景 面向無數(shù)最終用戶的暖通空調(diào)、空氣凈化器等產(chǎn)品在智能家居市場(chǎng)上地位頗為重要，新裝修的室內(nèi)往往會(huì)出現(xiàn)甲醛超標(biāo)從而增加人們罹患白血病的風(fēng)險(xiǎn)，打造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境需要更為智能和高效的傳感器設(shè)備，從而讓用戶能自主監(jiān)測(cè)和控制室內(nèi)空氣質(zhì)量。盛思銳的CO2傳感器可以安裝在空調(diào)機(jī)組或者旁邊的溫控器內(nèi)，在室內(nèi)二氧化碳?xì)怏w指數(shù)超標(biāo)時(shí)進(jìn)行主動(dòng)觸發(fā)并調(diào)節(jié)通風(fēng)，以確保最佳的舒適度和健康水平。

傳統(tǒng)的二氧化碳傳感器大都是僅僅起到室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的作用，通過監(jiān)測(cè)室內(nèi)環(huán)境的二氧化碳含量，向客戶展示空氣質(zhì)量是好的；如果二氧化碳濃度過高，需要客戶自己打開窗戶進(jìn)行通風(fēng)。新型二氧化碳傳感器可用于啟動(dòng)通風(fēng)的觸發(fā)器，以確保舒適度、健康水平和生產(chǎn)力，通過移動(dòng)APP或者LED顯示二氧化碳濃度，當(dāng)二氧化碳濃度超過臨界閾值時(shí)，引導(dǎo)用戶使用觸發(fā)裝置，更加智能化和人性化。

作為智慧家庭室內(nèi)場(chǎng)景中的一環(huán)，新型CO2傳感器的出現(xiàn)為其他芯片模塊、傳感器廠商提供了全新的思路，只有從技術(shù)創(chuàng)新出發(fā)，才能真正降低成本；在打破規(guī)則之前，首先要精通并掌握它們。那么新型二氧化碳傳感器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)又在哪里呢？

新型二氧化碳傳感器的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 盛思銳在傳感器微型化方面深厚的專業(yè)知識(shí)，使其在二氧化碳傳感器方面邁出了突破性一步。新型的SCD40于美國(guó)圣何塞傳感器展上斬獲2019年最佳傳感器大獎(jiǎng)（Best of Sensors Awards 2019），主要得益于以下幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1、盛思銳的CMOSens專利技術(shù)——尺寸小；2、采用LGA貼片封裝：可回流焊接；3、光聲傳感原理造就高機(jī)械穩(wěn)定性；4、集成最佳的濕度和溫度（RH/T）傳感器。

SCD40的尺寸為10mm*10mm*7mm，與前一代的SCD30相比，尺寸縮小了5倍；利用光聲學(xué)傳感原理，在不影響傳感器性能的前提下，SCD40光學(xué)共振腔的尺寸得以大幅度減小。這有利于最大自由度的設(shè)計(jì)和應(yīng)用開發(fā)，通過最小的組件有效整合成本和空間，造就超高的性價(jià)比。

▲新型SCD40二氧化碳傳感器在尺寸上 幾乎是原來方案的1/5 目前市場(chǎng)上的二氧化碳傳感器主要是應(yīng)用NDIR紅外氣體方案，其工作原理是基于不同氣體分子的近紅外光譜選擇吸收特性，利用氣體濃度與吸收強(qiáng)度關(guān)系（朗伯-比爾定律）鑒別氣體組分并確定其濃度的氣體傳感裝置。

以SCD30為例，紅外光源發(fā)射出一段范圍的紅外光，通過一個(gè)4.2um波長(zhǎng)的窄帶濾波片后，由紅外傳感器監(jiān)測(cè)透過4.2um波長(zhǎng)紅外光（其他波長(zhǎng)）的強(qiáng)度，以此表示CO2氣體的濃度。而SCD40的光聲傳感方案則不同，傳感器信號(hào)由4.2um處的光聲轉(zhuǎn)換信號(hào)表征，CO2濃度越高，聲音信號(hào)越大。

光聲傳感原理已經(jīng)推出幾十年，但是到目前為止都僅僅是作為昂貴的實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景的儀器；通過規(guī)模經(jīng)濟(jì)和高比例的自制零部件降低價(jià)格，CMOSens專利技術(shù)使得光聲傳感的應(yīng)用邁出了突破性的一步。

“目前二氧化碳傳感器的價(jià)格受材料清單成本的影響較大，由于光聲傳感器的材料清單比紅外線氣體檢測(cè)傳感器小很多，因此光聲傳感器將在不久的將來決定二氧化碳傳感器的價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)。”盛思銳的大中華區(qū)總經(jīng)理李錦華（Echo Li）表示，該款產(chǎn)品將于2020年第二季度投入市場(chǎng)。