气体传感IC风向：集成性大幅提升，性能功耗继续突破

电子发烧友网报道（文/李宁远）在安防领域，气体传感一直是非常火热的一个门类，目前应用的气体传感器中以半导体、电化学、光学技术为主。而且随着新材料，MEMS技术与电子电路技术的进步，单功能气体传感器逐渐被复合型气体传感器取代。以往的气体传感器大多功能单一，完成单一指标的检测即可。而到了现在，单一的检测已经满足不了日益增长的传感器智能需求。目前气体传感器通常被要求具有气体传感、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。

ScioSense

作为专注于MEMS传感产品的公司，ScioSense由传感器巨头AMS与智路资本联手打造。强强联手的ScioSense近两年在气体传感IC上陆续推出了一些相当抢眼的气体传感IC。

（图源：ScioSense）
上图是ScioSense的ENS160，一款用于监测室内空气质量的超低功耗气体传感IC。现在的传感器都需要尽可能降低功耗，ENS160的小尺寸以及特殊的设计让这款传感器IC功耗降低了不少。而这款器件更吸引人的是它超高的集成性。
ENS160主要用于检测各种挥发性有机化合物（VOC）和氧化性气体，在家庭和楼宇自动化、消费品、电器上有颇多应用。ENS160支持多达4个独立的MOX气体传感器，能在对挥发性有机化合物和氧化性气体做精确检测的同时最大限度降低湿度和臭氧的干扰。
ENS160集成了传感器测量和加热器驱动控制，能做到小于3分钟的预热时间和小于1小时的启动。启动响应并不算顶尖但因为自身集成了加热器驱动，所以这款传感器IC的预热反应可以说非常迅速，远超其他同类产品，集成性优势也因此体现。而在测量精度上ENS160集成了预校准传感器融合和自动基线校正算法以提供最精准的空气质量检测。
集成的独立热板控制是EMS一个特色，能允许检测范围广泛的挥发性有机化合物（VOCs），包括乙醇、甲苯、氢气和氧化性气体，同时灵敏度也有保证。ENS160支持智能算法在芯片上处理原始传感器测量。二氧化碳当量、TVOC、空气质量指数（AQI），并执行湿度和温度补偿，以及基线管理所有这些数据所需的计算都能在该IC实现。这样无需外部数据库，同时对MCU性能也不会产生影响。

炜盛Winson

国内气体传感器行业炜盛科技在国内外都有很强的竞争力，竞争力强离不开过硬的产品质量。炜盛旗下的气体传感器拓展广泛，包括红外气体传感器、电化学气体传感器、平面半导体气体传感器、载体催化元件、半导体气体传感器等十一大系列。
（图源：炜盛科技）
MH-Z14是炜盛的CO2传感模组，利用非色散红外（NDIR）原理对空气中存在的CO2进行探测，具有很好的选择性和无氧气依赖性。这类红外光学类型的气体传感不同于固体电解质类型，在分辨率、输出线性度、响应时间上有着天然的优势。这个系列也是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。
从另一个角度划分，MH-Z14也属于双通道传感，提供了UART、模拟电压信号、PWM波形等多种输出方式。在5V供电下，MH-Z14的平均电流只有17mA，极限状况下的峰值电流为150mA。不难看出各传感厂商都在功耗上下足了功夫，尽可能做到更低。
这个系列的预热时间稍长需要3min，相比之下小于45s的响应时间则快很多。这里就看出来在没有集成加热驱动的情况下，预热时间很难与上一类集成性颇高的产品相比。但换个角度想，更小的尺寸和更低的功耗不也是难得的优势吗。

小结

通过以上两个系列不难看出，有的气体传感厂商从大处着手，提高产品的集成性，将更多功能更多的算法嵌入其中，有的厂商从小处着手，提高性能降低功耗减小尺寸。虽然走的路不同，但过硬的技术工艺与产品质量都摆在第一位。在气体传感发展迅速的时代，下一步将出现哪些新技术又出现哪些新功能都值得期待。

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