TVOC气体传感器

◆ 概述

◆ PID TVOC传感器

◆ MEMS TVOC传感器

概述：挥发性有机物（英语：Volatile Organic Compounds，首字母缩略字：VOCs），有时也用TVOC来表示 。 

按照世界卫生组织的定义，如果在气压101.32kPa下，该化合物的沸点在50℃-250℃，就是挥发性有机物。它们会在常温下以气体形式存在。按其化学结构的不同，可以进一步分为八类：烷类、芳烃类、烯类、卤代烃类、酯类、醛类、酮类和其他。VOC的主要成分有：烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。 

例如，甲醛，它由油漆及家俱中挥发出来，其沸点只有-19°C。

挥发性有机物的主要来源： 

在室外，主要来自燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等； 

而在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾，建筑和装饰材料、家具、 家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。在室内装饰过程中，挥发性有机物主要来自油漆、涂料和胶粘剂。一般油漆中VOC含量为每升30至70克。由于挥发性有机物具有强挥发性，一般情况下，油漆施工后的10小时内，可挥发出90%。 

挥发性有机物的危害很明显，当居室中挥发性有机物浓度超过一定浓度时，在短时间内人们感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力；严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。挥发性有机物伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，其中还包含了很多致癌物质。室内空气被挥发性有机物污染已引起各国重视。

目前检测TVOC的传感器主要有基于PID原理的光量子传感器和基于金属氧化物发热的半导体传感器，

PID TVOC 传感器：

PID传感器的工作原理

PID 使用了一个紫外灯（UV）光源将有机物分子电离成可被检测器检测到的正负离子（离子化）。检测器捕捉到离子化了的气体的正负电荷幵将其转化为电流信号实现气体浓度的测量。当待测气体吸收高能量的紫外光时，气体分子受紫外光的激发暂时失去电子成为带正电荷的离子。气体离子在检测器的电极上被检测后，很快会电子结合重新组成原来的气体和蒸汽分子。PID 是一种非破坏性检测器，它不会改变待测气体分子，经过PID 检测的气体仍可被收集做进一步的测定。

特点：反应快，探测气体多，设计简单，维修容易

半导体原理TVOC传感器

该种类传感器检测到被测气体时，其电导率会发生相应的变化。随着被测气体浓度的升高和降低，电导率会随之升高和降低。之后通过电路将该种变化信息输出，就可以得到被测TVOC的检测数值。

优点：价格便宜、寿命长

缺点：一致性较差，稳定性较差，响应时间较慢，可以检测的VOC气体种类较少。