智能化风向引领环境传感器升级

电子发烧友网报道（文/李宁远）全球的传感器市场在一波又一波的技术工艺革新和需求升级中呈现出了快速增长的趋势。在目前的传感器行业中，传感器开始向智能化，微型化，低功耗等方面发展。
 
精准环境传感是实现智能化控制前提
 
智能电子设备、智能家居这些设备让我们的生活变得更加健康，更加舒适，更加安全，也让我们的生活方式更加节能，更加环保。这些和环境类的传感器密切相关，因为不论我们所谓的按需控制还是仪感控制，其实它最依赖的都是最前端最基础的传感器数据。
 
首先环境类传感器的涉及范围是相当广的，比较经典的包括温湿度传感器，二氧化碳传感器、 VOC传感器、氮氧化物的传感器以及用于PM2.5、甲醛检测的传感器。环境传感器相对于一般的半导体器件来说，其实还是有很多区别的，因为它要通过跟外界环境接触测量环境的参数。
 
所以在设计方面、使用方面，其实要注意的地方很多。举一个简单的例子，就拿温湿度传感器来说，那如果PCB板设计的不合理，那可能最后的环境传感器产品它的输出就是不准确的，或者有可能响应时间非常慢，这样都会极大影响用户的体验，体现不出足够的智能。
 
环境传感——温湿度传感器
 
温湿度传感器和其他气体类环境传感检测的类型不一样，温湿度传感器包含了湿度部分和温度部分，目前市场上面测量湿度的方式有电容式的，也有电阻式的，电阻式相对电容式来说结构上更简单，成本也更低，是低成本大批量生产的首选。不过其线性化处理比较麻烦，致命的弱点在于漂移量特别大，尤其是在高温高湿的环境下。
 
电容式传感器随着生产量越来越大，加之工艺不断改进，现在的话成本差距已经缩到很小了。目前市场的一个趋势，电阻式湿度传感器正在逐步地被电容式传感所取代。湿度传感精度提升通过优化检测元件、校正漂移来实现更低的漂移误差和RH精度。
 
温度传感则是热敏电阻的应用，在响应速度与精度上优势明显。温湿度传感器市场前景十分广阔，尤其在消费电子和物联网领域，越来越多智能化网联化场景需要高精度温湿度传感器进行环境信息采集，再通过高效的实时传输将数据用于中控实时决策。
 
将温度补偿和校准数据集成在一起的数字温湿度传感已经在精度上做到了更高，而更小的尺寸、更低的功耗、更低的成本以及更高集成度也是行业在不断追求的。
 
环境传感——多样气体传感
 
气体传感器随着市场的需求，原本单一用途的气体传感器开始向多功能集成在发展。单功能气体传感器逐渐被复合型气体传感器取代，同时检测多组分气体包括浓度、流量、温度、湿度、压力在内的多种特性的需求出现，而不再只是单独检测一项指标。
 
在同一个传感器上同时检测多种环境指标，更方便将数据统一回传至中控进行处理。二氧化碳和甲醛的同时检测是现在很多智能新风系统都需要具备的，它会通过监测目标气体浓度来智能化开启这个新风系统，这样能够及时地使有害气体浓度降低。
 
新材料以及MEMS技术的不断突破，也将气体传感器向小型化推进了一大步，目前气体传感器通常要求极小的封装内集成气体传感、信号采集、信息处理、校准数据存储、温度补偿以及数字接口等功能，方便为智能化提供助力。
 
小结
 
智能电子设备、智能家居这些设备智能化的目的是让人们的日常生活更健康舒适和安全，同时更高效地利用能源，是未来的发展趋势。为了实现这一智能化目的，环境传感数据的准确获取变得尤为重要。为了契合这一发展趋势，集成多功能、微型化、高精度环境传感器正变得越来越重要。