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环境传感器的应用与挑战

导读: 环境传感器(environmental sensor)是物联网设计中常用的关键元器件之一。通常环境监控分为四个主要的传感器,分别是RH/T(温湿度)、VOC(挥发性有机气体)、CO2,和一直很红的 PM2.5。这些 IC based 的 sensor 目前大多使用「微机电」(MEMS)的技术来呈现。

环境传感器(environmental sensor)是物联网设计中常用的关键元器件之一。通常环境监控分为四个主要的传感器,分别是RH/T(温湿度)、VOC(挥发性有机气体)、CO2,和一直很红的 PM2.5。这些 IC based 的 sensor 目前大多使用「微机电」(MEMS)的技术来呈现。

RH/T温湿度传感器,最常应用的场景为家中,除此之外在供应链(e.g. 物流讲求 quality、reliability)、安全性控制(e.g. 电池状况)等等也都会使用到RH/T的感测。

虽说环境传感器的应用十分多元,但也遇到不少挑战。环境传感器并不会像运动传感器一样好做,环境传感器通常需要对外界空气接触(不然测不到),势必需要在传感器的外层开个口,而这个口又会牵涉到和其他在同一个装置里,其他传感器的交互影响,也就是在设计环境传感器时,要考虑的因素可能不单只有把传感器的芯片做好这么简单,还必须协同机构设计、PCB、硬件设计,甚至用软件补偿的方式,解决测得值的精准度。

另外环境传感器的精准度也不像运动传感器一样,有个绝对的物理量可以得知。环境感测出来的值,可能会因为受到外界其他因素的影响而不准确,好比温度显示 30 度,但人们竟然穿起外套的窘境。

VOC挥发性有机气体传感器也面临受到外界因素的影响而不准确的问题,而且VOC 传感器还有另外一个大问题就是 VOC 传感器的回复能力,倘若VOC感测际在高浓度的气体中侦测一段时间,而这些高浓度气体是否可能会附着在传感器上,造成传感器的损坏,导致接下来的测量皆出现问题。

上述这些问题都是在环境传感器实际设计应用时要考虑的。

作者:胡均纶

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