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人們比以往任何時(shí)候都更了解我們的環(huán)境對(duì)周圍事物和我們自己的影響。例如，在家工作，有時(shí)在小房間工作，然后我們可以敏銳地意識(shí)到周圍的空氣質(zhì)量。在這種情況下，二氧化碳（CO2)傳感器可指導(dǎo)何時(shí)打開門窗，避免頭痛、精神損傷和嗜睡。

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有害氣體和顆粒物將在工業(yè)過程中燃燒，特別是化石燃料（PM）釋放到大氣中。研究表明，這些氣體對(duì)肺部疾病或其他長(zhǎng)期疾病的人尤為嚴(yán)重。為了解決這個(gè)問題，需要準(zhǔn)確的測(cè)量來幫助確定解決問題的行動(dòng)計(jì)劃，并評(píng)估這些對(duì)策的結(jié)果。

近年來，半導(dǎo)體制造商在測(cè)量技術(shù)方面取得了重大進(jìn)展，改進(jìn)了揮發(fā)性有機(jī)化合物的檢測(cè)（VOC）、顆粒物、氣體、相對(duì)濕度和溫度的能力。此外，這些傳感器體積小，功耗低，使用壽命長(zhǎng)，非常適合嵌入強(qiáng)大的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）在解決方案中。

世界衛(wèi)生組織（WHO）廢氣排放中的氣體如二氧化氮（NO2)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體如臭氧（O3)區(qū)分。NO2會(huì)導(dǎo)致一些呼吸道疾病，使用內(nèi)燃機(jī)時(shí)濃度普遍較高。O在大氣中自然形成，保護(hù)我們免受有害紫外線的傷害。然而，它越來越多地被測(cè)量在地面附近，這將對(duì)年輕人、老年人和有呼吸問題的人構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。

Mikroe Air Quality 8 Click采用Renesas ZMOD4510預(yù)校準(zhǔn)數(shù)字傳感器（圖1），為此類氣體的測(cè)量提供了一種平穩(wěn)的方法。Quality 8 Click板是專門為室內(nèi)外工作設(shè)計(jì)的，通過其3.3V的I2C接口與主機(jī)單片機(jī)（MCU）連接。當(dāng)然，板可以與之相連。Mikroe可用于開發(fā)板mikroBUS并得到插座連接mikroSDK完全支持庫(kù)。

圖1：Mikroe Air Quality 8 Click可同時(shí)檢測(cè)NO2.臭氧，功耗小于23mW。該板得到了mikroSDK完全支持。(圖源:貿(mào)澤電子）

ZMOD4510采用與加熱器耦合的硅基微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）。其信號(hào)調(diào)節(jié)電路監(jiān)測(cè)化學(xué)電阻，將測(cè)量值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。在連續(xù)運(yùn)行中消耗的功率小于23mW，監(jiān)控精確到十億分之一（ppb）的范圍內(nèi)。它是空氣質(zhì)量指數(shù)的生成（AQI）臭氧測(cè)量值的理想選擇適用于相對(duì)濕度（RH）溫度介于5%至90%之間?20°C至50°C環(huán)境之間。

氣壓傳感器可用于檢測(cè)智能空氣過濾器何時(shí)達(dá)到其使用壽命。它們還內(nèi)置在氣壓計(jì)中，以監(jiān)測(cè)天氣狀況。由于溫度傳感是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的測(cè)量類型，氣壓傳感器通常將溫度和其他傳感選項(xiàng)集成到單個(gè)包裝中。STMicroelectronics ILPS22QS雙滿量程壓力傳感器可用作數(shù)字輸出氣壓計(jì)（圖2）。

圖2：ILPS22QS支持絕對(duì)氣壓傳感，但溫度也可以作為用戶界面戶界面工作。(圖源:貿(mào)澤電子）

該元件采用微型10引腳HLGA、2 × 2 × 0.73mm可根據(jù)工作模式包裝260-1260或4060hPA絕對(duì)測(cè)量。它具有溫度補(bǔ)償功能，每秒提供1-200次的24位輸出數(shù)據(jù)，支持SPI、I2C和MIPI I3CSM。工作電源電壓為1.7至3.6V，其先進(jìn)先出（FIFO）緩沖器可保存多達(dá)128個(gè)測(cè)量值。

其內(nèi)置模擬集線器可在氣壓計(jì)、溫度和兩個(gè)附加模擬輸入之間切換。這些輸入可用作STMicroelectronics的Qvar靜電傳感器，通過適當(dāng)?shù)碾姌O，可以實(shí)現(xiàn)漏水檢測(cè)或用戶界面(如敲擊、按壓、滑動(dòng))等功能。只注意壓力測(cè)量，電流消耗可低至1.8μA。

評(píng)估可用技術(shù)的實(shí)際性能和局限性需要時(shí)間。幸運(yùn)的是，STMicroelectronics STWIN SensorTile無線工業(yè)節(jié)點(diǎn)等傳感器節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化了概念驗(yàn)證開發(fā)階段。從陀螺儀和運(yùn)動(dòng)傳感器到磁力計(jì)和振動(dòng)傳感器，不少于9種傳感技術(shù)STM32L4R9ZIJ6超低功耗MCU（圖3）。該套件還配備了鋰聚合物（Li-Po）電池、STLink-V3Mini調(diào)試器/編程器和塑料保護(hù)外殼。

圖3：STWIN SensorTile內(nèi)置九種傳感器技術(shù)RS通過擴(kuò)展板也可以支持485連接Wi-Fi和LTE(圖源:貿(mào)澤電子）

藍(lán)牙(低功耗)和RS485提供可選連接Wi-Fi和LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展板支持無線接口。結(jié)合其優(yōu)化的軟件庫(kù)，很容易內(nèi)置在基于云的監(jiān)控解決方案中，以顯示適當(dāng)準(zhǔn)備的儀表板中的測(cè)量值和事件檢測(cè)。

不管你在工業(yè)系統(tǒng)和IIoT該領(lǐng)域面臨著什么樣的環(huán)境傳感挑戰(zhàn)，不妨看看貿(mào)易分銷的各種傳感技術(shù)產(chǎn)品。如需支持，請(qǐng)聯(lián)系我們。

Marcel是貿(mào)澤EMEA市場(chǎng)營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支持，也是技術(shù)內(nèi)容專家。作為一名物理學(xué)家，他曾擔(dān)任電子雜志的編輯。在生活中，他不僅會(huì)陪伴兩個(gè)孩子，還會(huì)喜歡電子產(chǎn)品和書籍，偶爾喝點(diǎn)酒，到目前為止還沒有改變。