TVOC氣體傳感器

◆ 概述

◆ PID TVOC傳感器

◆ MEMS TVOC傳感器

概述：揮發(fā)性有機(jī)物（英語：Volatile Organic Compounds，首字母縮略字：VOCs），有時也用TVOC來表示 。

按照世界衛(wèi)生組織的定義，如果在氣壓101.32kPa下，該化合物的沸點在50℃-250℃，就是揮發(fā)性有機(jī)物。它們會在常溫下以氣體形式存在。按其化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，可以進(jìn)一步分為八類：烷類、芳烴類、烯類、鹵代烴類、酯類、醛類、酮類和其他。VOC的主要成分有：烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，它包括：苯系物、有機(jī)氯化物、氟里昂系列、有機(jī)酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。

例如，甲醛，它由油漆及家俱中揮發(fā)出來，其沸點只有-19°C。

揮發(fā)性有機(jī)物的主要來源：

在室外，主要來自燃料燃燒和交通運輸產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學(xué)污染等；

而在室內(nèi)則主要來自燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等的煙霧，建筑和裝飾材料、家具、 家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。在室內(nèi)裝飾過程中，揮發(fā)性有機(jī)物主要來自油漆、涂料和膠粘劑。一般油漆中VOC含量為每升30至70克。由于揮發(fā)性有機(jī)物具有強(qiáng)揮發(fā)性，一般情況下，油漆施工后的10小時內(nèi)，可揮發(fā)出90%。

揮發(fā)性有機(jī)物的危害很明顯，當(dāng)居室中揮發(fā)性有機(jī)物濃度超過一定濃度時，在短時間內(nèi)人們感到頭痛、、嘔吐、四肢乏力；嚴(yán)重時會抽搐、昏迷、記憶力減退。揮發(fā)性有機(jī)物傷害人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，其中還包含了很多致癌物質(zhì)。室內(nèi)空氣被揮發(fā)性有機(jī)物污染已引起各國重視。

目前檢測TVOC的傳感器主要有基于PID原理的光量子傳感器和基于金屬氧化物發(fā)熱的半導(dǎo)體傳感器，

PID TVOC 傳感器：

PID傳感器的工作原理

PID 使用了一個紫外燈（UV）光源將有機(jī)物分子電離成可被檢測器檢測到的正負(fù)離子（離子化）。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負(fù)電荷幵將其轉(zhuǎn)化為電流信號實現(xiàn)氣體濃度的測量。當(dāng)待測氣體吸收高能量的紫外光時，氣體分子受紫外光的激發(fā)暫時失去電子成為帶正電荷的離子。氣體離子在檢測器的電極上被檢測后，很快會電子結(jié)合重新組成原來的氣體和蒸汽分子。PID 是一種非破壞性檢測器，它不會改變待測氣體分子，經(jīng)過PID 檢測的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測定。

特點：反應(yīng)快，探測氣體多，設(shè)計簡單，維修容易

半導(dǎo)體原理TVOC傳感器

該種類傳感器檢測到被測氣體時，其電導(dǎo)率會發(fā)生相應(yīng)的變化。隨著被測氣體濃度的升高和降低，電導(dǎo)率會隨之升高和降低。之后通過電路將該種變化信息輸出，就可以得到被測TVOC的檢測數(shù)值。

優(yōu)點：價格便宜、壽命長

缺點：一致性較差，穩(wěn)定性較差，響應(yīng)時間較慢，可以檢測的VOC氣體種類較少。