氣體傳感器技術

寂靜天花板

空氣質量正成為一項重要的環境問題。污染會降低我們吸入的空氣質量，進而導致身體健康問題。例如糟糕的空氣會加重過敏和呼吸系統疾病，如引發哮喘。此外，某些日常活動可能會釋放出有害氣體，在極端情況下，類似一氧化碳的有害氣體會導致死亡。因此，氣體傳感器吸引了越來越多廠商的興趣。氣體感測并不是一項新技術，集成氣體傳感器的氣體探測設備已經應用于國防和工業安全，并形成了一個高度管制和成熟的市場。但是人類社會面臨的空氣質量問題，以及環境保護意識的不斷增強，為氣體傳感器創造了新的應用和市場機會，包括消費類產品（如智能家居、可穿戴設備和智能手機）、建筑物和汽車（室內和車內空氣質量監測）。
　　
根據我們市場調研，目前氣體傳感器市場主要受暖通空調（HVAC）驅動增長，而未來將受消費類應用驅動增長。2014年，氣體傳感器市場規模為5.6億美元，預計2021年將達到9.2億美元，未來五年的復合年增長率為7.3%。如果氣體傳感器在消費類產品中廣泛應用，那么2021年的市場營收上浮6500萬美元也是可能的。
　　
% J7 D; L2 C% D# z9 G- P1 T7 h* 受到更好的能源管理需求驅動，氣體傳感器在建筑市場將實現快速增長，未來五年的復合年增長率為13.6%，2021年市場營收約為2.37億美元。
　　
* 醫療行業正需要高靈敏度哮喘檢測傳感器、用于呼吸控制的氧氣傳感器。
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* 消費類應用，如智能家居、可穿戴設備和智能手機，正在推動新型MEMS氣體傳感器發展，以降低成本和功耗、減小尺寸。
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, E: ^: i; ]4 ?! v0 ?1 `* 由于人們對室外空氣質量控制的渴望，環境保護市場未來五年的復合年增長率高達19%。
　　
* 交通運輸市場主要由氧氣傳感器驅動發展，未來的目標是努力減少汽車排放污染。
　　
消費類市場是非常有吸引力的，因為它可以產生很大的市場，當然這取決于用戶使用情況、產品成本和技術成熟度。如今，智能手機行業已經徹底改變了傳感器產業，集成了種類繁多的傳感器。同樣地，氣體傳感器也可以集成于智能手機和可穿戴設備中。
氣體傳感器技術紛繁復雜，有九種不同的方法。一般情況下，選擇何種氣體傳感器技術取決于價格、尺寸、功耗、靈敏度和響應時間。
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/ u7 u6 N; J. Z9 [金屬氧化物半導體（MOS）技術應用較廣，涵蓋醫療、交通運輸、暖通空調、消費類產品，并且使用壽命長（5~10年）。催化（Catalytic）和電化學（electrochemical）技術是“老”技術，且使用壽命短（5年以下），主要用于國防和工業安全。
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4 t! b# w9 u+ \0 n光學技術具有最高的精確度和最長的使用壽命，但是由于成本過高和環境惡劣，并沒有廣泛地應用于交通運輸，而是獲得暖通空調的“青睞”，尤其是非色散紅外傳感器（NDIR）。隨著集成度進一步提高，光學技術還將打開便攜式工業檢測系統的市場。光學技術，如NDIR、傅立葉變換紅外（FTIR）、化學發光（chemiluminescence）和微色譜法（microchromatography），是很準確的，但是較為笨重和昂貴，某些情況下，功耗也較高。如果NDIR采用光電二極管和LED時，可以實現極低的功耗。
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MEMS不是一項新的檢測原理，而是一個新的制造平臺，使得現有技術產品進一步小型化：
　　
* 采用MOS技術的公司：Micronas、Microsens、ams、Synkera、CCS、KWJ Engineering、Figaro
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* 采用IR技術的公司：CCS、eLichens
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* 采用色譜法的公司：Spectral Engines、APIX、EcoLogicSense

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吳永童

氣動量儀算不算