CO2传感IC风向，尺寸更小、功耗更低

电子发烧友网报道（文/李宁远）气体传感，在我们日常生活中应用很普遍，在现在的法规与安全标准下，对气体的浓度进行监测是必要的。比如房间内的甲醛检测、烟雾监测、二氧化碳监测等等。
 
二氧化碳监测，现在广泛应用在工业、农业、国防、医疗卫生、环境保护、航空航天等多个领域。作为我们熟知的一类气体，其浓度对很多方面都有影响，比如它会影响农作物生长、影响室内空气质量。
 
多样的二氧化碳传感技术路线
 
在整个气体传感领域，按照技术原理进行划有很多不同类型的传感器，如半导体气体传感器、催化燃烧气体传感器、电化学气体传感器、光学气体传感器等。从目前的应用中，可以看到以半导体、电化学、光学技术流派为主。
 
具体到二氧化碳传感领域，红外型二氧化碳传感器属于针对性监测的高性能选择。红外型二氧化碳传感器即利用非色散红外（NDIR）原理对空气中存在的CO2进行探测，CO2在特定波长的红外光下具有吸收特性，会导致光强发生变化，光强经过转换通过电信号计算出CO2浓度，属于典型的光学技术流派。
 
这种类型的CO2传感选择性高能够有效地分辨气体种类，抗干扰能力强，不依赖氧气，在分辨率、输出线性度、响应时间上有着天然的优势，因此在成本上略高。
 
催化型CO2传感器则是利用了催化剂对CO2的吸附和反应能力，催化剂都是对CO2具有较强吸附性的金属氧化物，吸附CO2后二者会发生反应产生可以观测到的信号。这里这个信号，可能是通过电化学技术也可能通过光学技术来实现的。
 
这种类型的CO2传感稳定性很好，在工业气体监测领域、环境水质监测等领域有着较多应用。
 
热传导二氧化碳传感器也是一类占比很大的传感类型，基于不同气体在相同条件下具有不同热传导率原理。气体浓度的变化会让热传导率发生变化，进而引起传感器表面温度的变化，通过热敏元件电阻的变化就能检测出目标气体的浓度。
 
热导原理相对来说对浓度的界定就比较宽泛，而且也容易受到环境温度的影响，即便通过补偿元件对温度进行补偿，也只能实现一个等级量程的区分，主要应用场所在民用场景应用得较多。
 
向更小尺寸与更低成本发展的CO2传感
 
CO2传感器市场在需求升级中呈现出了快速增长的趋势，QYResearch预计2029年全球CO2气体传感器市场规模将达到11.9亿美元，未来几年年复合增长率CAGR为7.5%。而在目前CO2传感器行业中，传感器也开始向智能化，微型化，低功耗等方面发展。
 
Sensirion不久前宣布旗下最新款二氧化碳传感器系列将于2024下半年推出，STCC4着重在微型以及低功耗上进行革新，是目前市面上用于直接测量二氧化碳浓度的史上最小传感器之一，旨在可以无缝集成到紧凑型的电子设备中。
 
该CO2传感基于热导传感技术，主打在低功耗的条件下提供室内空气质量应用所需的精度，4×3×1.2的极小尺寸也契合现在室内电子设备发展趋势。
 
基于红外的CO2传感也在尽可能降低功耗，炜盛科技的MH-Z19系列，将成熟的红外吸收气体检测技术与精密光路设计、精良电路设计结合得很好的一个产品。整体的平均电流不会超过20mA，极限状况下的峰值电流也不超过150mA，在保证红外原理出色的检测性能下保证了低功耗优势。
 
小结
 
微型化和低功耗是很明朗的CO2传感器发展趋势，不同技术原理的传感器在响应速度、精度、气体选择性、成本等各项参数上各有优劣，但不论哪个技术类型的CO2传感都在尽可能减小传感IC尺寸并不断减低功耗来适应现在的场景需求。