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全球變暖已經成為世界性問題，二氧化碳(CO2)不僅是導致全球變暖的起因，而且還嚴重影響了我們的健康。為了幫助改善家庭、辦公室和醫院的空氣質量，我們對檢測CO2和其他氣體的傳感器需求日益增長。TDK成功開發出一款體積遠小于傳統傳感器的CO2傳感器。
CO2檢測變得日益重要
長時間待在通風不暢的房間里，您是否難以保持專注或感覺昏昏欲睡？罪魁禍首可能就是CO2。眾所周知，房間里的高CO2濃度可能對人體產生各種影響，例如頭痛和困倦乏力，因此通常將CO2濃度用作評估空氣污染的指標。目前，室內CO2濃度更多被用作一項通風指標，以減輕新冠病毒感染的蔓延。此外，為了減緩全球變暖，對于能夠檢測工廠、工業設備、汽車的CO2排放量的設備需求與日俱增。從個人健康到全球問題，CO2檢測的作用則越來越重要。
根據一項有關CO2濃度如何影響人類生產率的研究，CO2濃度每提高400ppm，認知能力就會降低20%。以500ppm為基線，當濃度達到2,500ppm時，決策績效會大幅降低。
傳統CO2檢測的問題
雖然測量空氣中的CO2和其他化學物質的需求不斷增長，但CO2傳感器迄今面臨著諸多技術挑戰。傳統的氣體傳感器采用光學技術來測量氣體中的分子數量，不僅需要體積更大的封裝，而且能耗更高，成本昂貴，從而限制了可安裝這些傳感器的設備類型。有些傳感器采用了eCO2（二氧化碳當量）方法，雖然它們具有尺寸較小、功耗較低的優勢，但它們測量的是CO2物質的當量，而非直接測量CO2，因而影響了精度。
由TDK開發的基于MEMS的CO2傳感器TCE-11101一舉攻克了以前困擾傳感器的尺寸、功耗和精度難題，實現了微型化和超低功耗。
TDK集團旗下子公司InvenSense將新興材料開發、MEMS工藝技術、人工智能和機器學習功能相結合，克服了以往的挑戰，開發出了TCE-11101，它是一款微型氣體傳感器平臺，能夠直接精確檢測CO2。TCE-11101屬于SmartEnviro環境傳感器系列，采用微型5×5×1mm封裝，因而非常適合移動設備。它的 CO2 濃度檢測范圍為400-50,000ppm，同時功耗不足1mW。
InvenSense新興業務高級總監Sreeni D. Rao博士負責該產品的開發工作，他解釋道：“TCE-11101不僅能夠實現物聯網消費解決方案，還能實現眾多不同的健康和商業應用，例如泄漏檢測。它易于編程，可輕松集成到系統中，為客戶進行最終系統設計和部署提供了便利。”TCE-11101計劃于2021下半年全面推出。
微型CO2傳感器開啟巨大的應用可能性
與傳統傳感器相比，由于TDK的CO2傳感器尺寸更小，功耗更低，因此它們能夠安裝在以前不可能安裝的設備中。這些設備包括移動監控器，用于輕松測量房間內的空氣質量，以及車載監控器，用于提高長途駕駛的安全性。該傳感器還非常適用于智能樓宇和智能家居，基于CO2濃度，實現對供暖、通風和空調(HVAC)系統的精細控制。
Rao博士還重點強調了市場對CO2以外的其他氣體傳感器的需求。“除了CO2以外，我們呼吸的空氣中還包括許多其他氣體。臭氧、一氧化碳、一氧化二氮、硫化物、甲烷、丙酮、甲醛等物質都對人體健康有害，因此我們迫切需要對它們進行監測。”
現在，根據溫度和濕度來控制空調的系統非常普遍。隨著CO2和其他氣體傳感器的發展，今后可能實現更先進的空氣環境監控，這將有助于造福大眾，為人類健康做出貢獻。
查詢進一步信息，請訪問官方網站 http://www.tdk.com.cn/zh/featured_stories/entry_027.html。（robin, 張底剪報）
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