空氣質(zhì)量傳感器是檢測(cè)什么的

空氣質(zhì)量傳感器是一種用于檢測(cè)和監(jiān)測(cè)空氣中各種污染物濃度及環(huán)境參數(shù)的電子設(shè)備，其核心功能是通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，幫助人們了解所處環(huán)境的空氣質(zhì)量狀況，從而采取相應(yīng)的防護(hù)或改善措施。隨著環(huán)境污染問題日益受到關(guān)注，這類傳感器在工業(yè)、家居、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，成為現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)體系中不可或缺的組成部分。

一、空氣質(zhì)量傳感器的檢測(cè)對(duì)象

1. 顆粒物(PM)

傳感器可檢測(cè)PM2.5(直徑≤2.5微米)和PM10(直徑≤10微米)等懸浮顆粒物的濃度。這些顆粒物主要來源于汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚(yáng)塵等，長(zhǎng)期暴露會(huì)引發(fā)呼吸系統(tǒng)和心血管疾病。例如，激光散射式傳感器通過光束照射顆粒物并分析散射光強(qiáng)度，計(jì)算出實(shí)時(shí)濃度值。

2. 有害氣體

- 揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)：包括甲醛、苯系物等，常見于裝修材料、家具中。電化學(xué)或半導(dǎo)體原理的傳感器可捕捉其濃度變化，部分高端設(shè)備還能區(qū)分不同VOCs種類。

- 一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO?)：CO由不完全燃燒產(chǎn)生，易引發(fā)中毒;CO?濃度過高則導(dǎo)致室內(nèi)空氣渾濁。紅外吸收或NDIR(非分散紅外)技術(shù)是主流檢測(cè)手段。

- 二氧化硫(SO?)和氮氧化物(NOx)：工業(yè)排放和汽車尾氣中的主要污染物，電化學(xué)傳感器可精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)其ppm級(jí)濃度。

3. 環(huán)境參數(shù)

溫濕度、氣壓等數(shù)據(jù)常被同步監(jiān)測(cè)。例如，高濕度可能加劇霉菌滋生，而溫度變化會(huì)影響污染物擴(kuò)散效率。集成式傳感器(如SHT30)可同時(shí)輸出多參數(shù)數(shù)據(jù)。

二、技術(shù)原理與分類

1. 激光散射技術(shù)

用于顆粒物檢測(cè)，通過激光二極管發(fā)射光束，顆粒物散射的光信號(hào)被光電探測(cè)器接收，經(jīng)算法處理轉(zhuǎn)化為濃度值。優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)快、精度高，但需定期清潔光學(xué)部件。

2. 電化學(xué)傳感器

適用于有毒氣體檢測(cè)，如CO、SO?等。氣體與電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電流信號(hào)，其強(qiáng)度與濃度成正比。這類傳感器功耗低但壽命較短(通常2-3年)。

3. 半導(dǎo)體傳感器

以金屬氧化物(如SnO?)為材料，氣體吸附后電阻變化反映濃度。成本低但易受溫濕度干擾，多用于家用設(shè)備。

4. 紅外與光離子化(PID)技術(shù)

NDIR紅外傳感器通過特定波長(zhǎng)吸收率檢測(cè)CO?;PID則利用紫外燈電離VOCs分子，適用于工業(yè)高精度場(chǎng)景。

三、應(yīng)用場(chǎng)景與案例

1. 智能家居

當(dāng)家居環(huán)境下，PM2.5超過75μg/m3時(shí)，自動(dòng)開啟高效過濾模式，實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)設(shè)備啟停。

2. 工業(yè)安全

石油化工車間部署的固定式傳感器網(wǎng)絡(luò)，可監(jiān)測(cè)泄漏的甲烷或硫化氫，數(shù)據(jù)上傳至中央平臺(tái)并觸發(fā)警報(bào)。

3. 城市交通管理

北京、上海等城市在主干道安裝路邊監(jiān)測(cè)站，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)優(yōu)化限行政策。

4. 健康醫(yī)療

哮喘患者佩戴的便攜式檢測(cè)儀能記錄每日PM2.5暴露量，醫(yī)生據(jù)此調(diào)整用藥方案。